JP2012136795A - Sericin nanofiber and method for producing the same, metal ion adsorbent, material with enhanced dyeing function, material with enhanced chemical resistance, and sericin/fibroin composite nanofiber and method for producing the same - Google Patents

Sericin nanofiber and method for producing the same, metal ion adsorbent, material with enhanced dyeing function, material with enhanced chemical resistance, and sericin/fibroin composite nanofiber and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012136795A
JP2012136795A JP2010288973A JP2010288973A JP2012136795A JP 2012136795 A JP2012136795 A JP 2012136795A JP 2010288973 A JP2010288973 A JP 2010288973A JP 2010288973 A JP2010288973 A JP 2010288973A JP 2012136795 A JP2012136795 A JP 2012136795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sericin
nanofibers
silk
water
nanofiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010288973A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5761736B2 (en
Inventor
Masuhiro Tsukada
益裕 塚田
Hideaki Morikawa
英明 森川
Xianghua Zhang
シアンファ ジャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinshu University NUC
Original Assignee
Shinshu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinshu University NUC filed Critical Shinshu University NUC
Priority to JP2010288973A priority Critical patent/JP5761736B2/en
Publication of JP2012136795A publication Critical patent/JP2012136795A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5761736B2 publication Critical patent/JP5761736B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide useful sericin nanofibers and sericin/fibroin composite nanofibers which can be obtained by electrospinning and can be water-insolubilized, and methods for producing the same; to provide a technology for water-insolubilizing these nanofibers; and to provide a material with enhanced dyeability, a metal ion adsorbent and a material with enhanced chemical resistance which comprise the water-insolubilized nanofibers.SOLUTION: The sericin nanofibers comprise silk sericin. The silk sericin is sericin derived from cocoon layers of naked pupae (gene symbol Nd), sericin silkworms (gene symbol Nd-s) or Sericin Hope, or the silk sericin is liquid sericin in silk glands taken out of the interiors of these silkworm larvae or sericin obtained by coagulation of the liquid sericin. The water-soluble nanofibers obtained are water-insolubilized and chemically processed to provide the material with enhanced dyeability, the metal ion adsorbent and the material with enhanced chemical resistance which comprise the water-insolubilized nanofibers. The composite nanofibers comprise silk sericin and silk fibroin.

Description

本発明は、セリシンナノファイバーおよびその製造方法、金属イオン吸着材、染色機能増強材、耐薬品増強材、ならびにセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーおよびその製造方法に関し、特にセリシンを多量に吐糸するセリシン蚕品種由来のセリシンを用いるセリシンナノファイバーおよびこれを水不溶化したセリシンナノファイバーならびにそれらの製造方法に関すると共に、水不溶化したセリシンナノファイバーからなる金属イオン吸着材、耐薬品性増強材および染色性増強材に関する。本発明はまた、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーおよびその製造方法にも関する。   The present invention relates to a sericin nanofiber and a method for producing the same, a metal ion adsorbing material, a dyeing function enhancing material, a chemical resistance enhancing material, a sericin / fibroin composite nanofiber and a method for producing the same. The present invention relates to sericin nanofibers using sericin derived from cultivars, sericin nanofibers obtained by water insolubilization thereof, and production methods thereof, and also relates to metal ion adsorbents, chemical resistance enhancement materials and dyeability enhancement materials comprising water insolubilized sericin nanofibers. . The present invention also relates to a sericin / fibroin composite nanofiber and a method for producing the same.

生糸の本体は絹フィブロイン繊維（以下、シルクフィブロインまたは単にフィブロインともいう）であり、絹フィブロイン繊維は膠着物質のシルクセリシン（以下、シルクセリシンまたは単にセリシンという）で被覆されている。絹フィブロイン繊維である絹糸は衣料材料として古くから使用されてきたのに対し、膠着物質のセリシンは、生糸から絹糸を製造する過程、製糸工程、あるいは生糸の仕上げ過程において重要な役割を果たすものである。セリシンは、その殆どが、生糸が絹製品になるまでの最終段階では除去されてしまい、最終製品では絹フィブロイン繊維の絹糸が利用されているに過ぎない。このため、セリシンは、研究対象になり難く、副産物としてセリシンを多目的に利用する技術開発が重要であるにもかかわらず、その応用や利用の技術の開発は極めて遅れている。   The main body of the raw silk is silk fibroin fiber (hereinafter also referred to as silk fibroin or simply fibroin), and the silk fibroin fiber is coated with an adhesive substance silk sericin (hereinafter referred to as silk sericin or simply sericin). Silk fibroin fiber, a silk fibroin fiber, has long been used as a garment material, whereas the sericin, an agglutinating substance, plays an important role in the process of making silk from raw silk, the process of making silk, or the process of finishing raw silk. is there. Most of the sericin is removed at the final stage until the raw silk becomes a silk product, and only silk fibroin fiber silk is used in the final product. For this reason, sericin is unlikely to be a research object, and development of technology for its application and utilization is extremely delayed despite the importance of technology development that uses sericin as a by-product for multiple purposes.

セリシンは、膠質絹タンパク質であり、繭糸の表面を覆い、グリシン、アラニンの他、セリン、スレオニン、アスパラギン酸等の化学反応性に富む嵩高いアミノ酸から構成されている。繭糸から生糸、生糸から絹織物を製造する諸過程で、セリシンは絹糸の溶解性を制御し、高品質な絹糸を製造する上で重要な意味を持つ。また、接着機能タンパク質として極めて重要な役割を果たす。絹繊維を衣料素材として利用する場合、繭糸を覆うシルクセリシンの殆どは除去・廃棄されてしまうため、セリシンは貴重な未利用資源である。我が国の繭生産量は６８３トン、世界の主要な養蚕国の中国繭生産量は６４万トン（平成１６年度統計）であり、我が国だけでも１３４トン、中国では何と１３万トンのセリシンが全く利用されないまま廃棄されている計算となる。こうした未利用資源を新たな素材（例えば、エレクトロスピニング技術を利用して製造するナノファイバー形状の素材等）として広範な産業分野で利活用することが強く望まれてきた。しかし、いまだにその有効な利活用法は開発されていない。   Sericin is a colloidal silk protein that covers the surface of the silk thread and is composed of bulky amino acids rich in chemical reactivity such as serine, threonine, and aspartic acid in addition to glycine and alanine. In the various processes of producing silk from silk and raw silk, sericin is important in controlling the solubility of silk and producing high quality silk. Moreover, it plays an extremely important role as an adhesion functional protein. When silk fiber is used as a clothing material, most of the silk sericin covering the silk thread is removed and discarded, so sericin is a valuable unused resource. Japan's cocoon production is 683 tons, and the world's major sericulture countries have 640,000 tons (2004 statistics). Japan alone has 134 tons, and China uses 130,000 tons of sericin at all. It is a calculation that is discarded without being done. It has been strongly desired to utilize such unused resources as new materials (for example, nanofiber-shaped materials manufactured using electrospinning technology) in a wide range of industrial fields. However, the effective utilization method has not been developed yet.

繭糸や生糸を熱水あるいはアルカリ水溶液で加熱処理すると、水溶解性のシルクセリシンは溶出し、その溶出液がシルクセリシン水溶液となる。これをポリエチレン膜の上に拡げて蒸発乾燥固化すると、乾燥固化条件によっても異なるが、粉末状態または脆い膜状のシルクセリシンが得られる。しかし、セリシンは水に対する溶解度が高いため、その使用用途が限定されるので、広い用途を目的とするためには、水不溶性のセリシンを開発することが必要である。   When the silk and raw silk are heat-treated with hot water or an alkaline aqueous solution, the water-soluble silk sericin is eluted, and the eluate becomes a silk sericin aqueous solution. When this is spread on a polyethylene film and evaporated to dryness and solidified, powdered or brittle film-like silk sericin is obtained, depending on the dry and solidified conditions. However, since sericin has high solubility in water, its use is limited. Therefore, it is necessary to develop water-insoluble sericin for a wide range of purposes.

従来、フィブロイン繊維、フィブロイン膜、またはフィブロイン粉末を溶解して、エレクトロスピニングする際の溶媒としては、ヘキサフルオロアセトン１．５水和物 （Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｏｎｅ（ＨＦＡｃ）１．５ｈｙｄｒａｔｅ、例えば、和光純薬工業（株）製）、ヘキサフルオロイソプロパノール（１，１，１，３，３，３ Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏ−２−ｐｒｏｐａｎｏｌ（ＨＦＩＰ）、例えば、和光純薬工業（株）製)等が使用されていた。すなわち、（１）絹フィブロイン繊維を溶解する際にはＨＦＡｃを用いる技術が知られ、（２）繭糸を精練してセリシンを除去した絹フィブロイン繊維を溶解する際にはＨＦＩＰを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as a solvent for electrospinning by dissolving fibroin fiber, fibroin film, or fibroin powder, hexafluoroacetone (Hexafluoroacetone (HFAc) 1.5 hydrate, for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ( Co., Ltd.), hexafluoroisopropanol (1,1,1,3,3,3 Hexafluoro-2-propanol (HFIP), for example, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like have been used. That is, (1) a technique using HFAc is known when dissolving silk fibroin fiber, and (2) a technique using HFIP is known when dissolving silk fibroin fiber from which sericin has been removed by refining the silk thread. (For example, refer to Patent Document 1).

しかし、セリシン蚕の繭層の溶液を作製する場合、従来のエレクトロスピニングで使用されている上記溶媒（ＨＦＡｃ、ＨＦＩＰ）では、セリシン蚕の繭層の溶解量が十分でなく、また、溶解時にセリシン蚕の繭層の分子量を大幅に低下させるという問題があるため、これらの溶媒を使用することができない。しかし、セリシンの分子量を低下させることなくセリシン蚕の繭層を溶解させ、エレクトロスピニングに利用できるセリシン溶液とするための溶媒について、また、セリシン溶液を用い、所望の諸物性を備えたナノスケールのセリシンナノファイバーを製造することは、いまだ提案されておらず、そのようなセリシンナノファイバーを製造する技術の開発が強く望まれてきた。   However, when preparing a solution of the sericin soot layer, the above-mentioned solvents (HFac, HFIP) used in the conventional electrospinning do not have a sufficient amount of dissolution of the sericin soot layer, and the sericin solution is dissolved at the time of dissolution. These solvents cannot be used due to the problem of significantly lowering the molecular weight of the soot layer. However, a solvent for dissolving a sericin soot layer without lowering the molecular weight of sericin to make a sericin solution that can be used for electrospinning, and using a sericin solution, a nanoscale with desired physical properties Production of sericin nanofibers has not yet been proposed, and development of technology for producing such sericin nanofibers has been strongly desired.

上記した「セリシン蚕の繭層」という用語は、セリシン繭幼虫が作った繭層を意味するが、以下では、単に「セリシン繭層」とも称す。また、上記した「セリシン繭層の分子量の低下」とは、正確には、セリシン繭層を構成するセリシン分子の分子量が低下することを言うが、以下、単に「セリシン繭層の分子量の低下」または「セリシンの分子量の低下」とも称す。   The term “sericin cocoon layer” described above means a cocoon layer made by sericin moth larvae, but is also simply referred to as “sericin cocoon layer” below. In addition, the above-mentioned “decrease in the molecular weight of the sericin cocoon layer” means that the molecular weight of the sericin molecule constituting the sericin cocoon layer decreases, but hereinafter simply referred to as “decrease in the molecular weight of the sericin cocoon layer”. It is also referred to as “reduction in the molecular weight of sericin”.

本発明者らは、家蚕または野蚕由来の絹タンパク質水溶液を透析して絹タンパク質ドープを調製した後、この絹タンパク質ドープを用いてエレクトロスピニングにより絹タンパク質ナノファイバーを製造する方法および得られた絹タンパク質ナノファイバーを提案した（例えば、特許文献２参照）。この場合、絹タンパク質ドープ（水溶液）として絹セリシンドープ（水溶液）を用い、エレクトロスピニングして絹セリシンナノファイバーを製造し、所望によりルコールのみにて水不溶化を行ったことを提案した。   The present inventors prepared a silk protein dope by dialyzing a silk protein aqueous solution derived from rabbit or wild silkworm, and then produced a silk protein nanofiber by electrospinning using the silk protein dope and the obtained silk protein Nanofibers have been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this case, it was proposed that silk sericin dope (aqueous solution) was used as silk protein dope (aqueous solution), and electrospun to produce silk sericin nanofibers, and if desired, water insolubilization was performed only with rucol.

セリシンを有機溶媒に溶かした溶液を用い、エレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーは、そのままでは水に極めて溶解し易いため、応用範囲は限られてしまうという問題があるので、新しい応用を拓くには、水溶解性セリシンナノファイバーを水不溶性に変える必要があるが、こうした目的に合致した効率的な水不溶化処理方法はいまだ知られていない。また、セリシンの分子量を低下させることなく、効率よく溶解できれば、セリシンにカイコ由来のフィブロインを複合した新素材が製造できるはずであるが、そのような溶媒および新素材についてもいまだ知られていない。   Since sericin nanofibers that can be produced by electrospinning using a solution of sericin in an organic solvent are extremely soluble in water as they are, there is a problem that the application range is limited. However, it is necessary to change the water-soluble sericin nanofibers to water-insoluble, but an efficient water-insolubilization treatment method that meets these purposes is not yet known. Moreover, if it can be dissolved efficiently without lowering the molecular weight of sericin, a new material in which sericin and silkworm-derived fibroin are combined should be able to be produced. However, such a solvent and a new material are not yet known.

また、本発明者らは、商品化したセリシンパウダーを８５℃の加熱水溶液に溶解してなるセリシン水溶液をエレクトロスピニングすることでセリシンナノファイバーを製造することを提案した（特開２０１０−２７０４２６号）。セリシンパウダーを使用するには、加熱した水溶液にセリシンパウダーを溶解する。セリシン濃度を４０ｗｔ％〜６０ｗｔ％の濃度範囲に設定してエレクトロスピニングすると、平均繊維径とその標準偏差が微少なセリシンナノファイバーが製造できることが知られている。しかし、セリシン繭層を溶解させる溶媒、溶解条件、セリシン濃度、エレクトロスピニング条件によっては、製造されるセリシンナノファイバー中にビーズ状の形態が存在する場合がある。   Further, the present inventors have proposed to produce sericin nanofibers by electrospinning a sericin aqueous solution obtained by dissolving a commercial sericin powder in a heated aqueous solution at 85 ° C. (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-270426). . To use sericin powder, sericin powder is dissolved in a heated aqueous solution. It is known that when electrospinning is performed with the sericin concentration set in a concentration range of 40 wt% to 60 wt%, sericin nanofibers having a small average fiber diameter and a small standard deviation can be produced. However, depending on the solvent for dissolving the sericin soot layer, dissolution conditions, sericin concentration, and electrospinning conditions, a bead-like form may exist in the produced sericin nanofibers.

セリシン繭層として、セリシンを大量に生産する新蚕品種「セリシンホープ」が知られており（例えば、特許文献３参照）、このセリシンホープのセリシン繭層を用いてハイドロゲル、セリシン多孔質体を製造する技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。これによるとセリシンホープのセリシン繭層を臭化リチウム水溶液で溶解させてなる溶液に１ＭのＴｒｉｓ−ＨＣ緩衝液（ｐＨ９）を加えた後、弱アルカリ性に調整する。透析チューブに入れて純水で透析を繰りかえし、濾過を行い、セリシン水溶液を調製する。このセリシン水溶液にエタノールを添加して超音波処理することでセリシンハイドロゲルができる。また、このセリシン水溶液を−２５℃で凍結させて水分を除去することでセリシン多孔質体が製造できる。しかしながら、セリシンホープ繭層を用いて新素材を製造する技術はこの技術以外には知られていない。   As a sericin cocoon layer, a new cultivar “Sericin Hope” that produces sericin in large quantities is known (see, for example, Patent Document 3), and a hydrogel and a sericin porous material are formed using the sericin hopping sericin layer. A manufacturing technique is known (see, for example, Patent Document 4). According to this, 1M Tris-HC buffer solution (pH 9) is added to a solution obtained by dissolving a sericin soot layer of a sericin hope with an aqueous solution of lithium bromide, and then adjusted to weak alkalinity. Place in a dialysis tube, repeat dialysis with pure water, perform filtration, and prepare an aqueous sericin solution. A sericin hydrogel can be formed by adding ethanol to this sericin aqueous solution and subjecting it to ultrasonic treatment. Moreover, a sericin porous body can be manufactured by freezing this sericin aqueous solution at -25 degreeC, and removing a water | moisture content. However, there is no known technology for producing a new material using the sericin hope layer.

特表２００６−５０４４５０号公報JP-T-2006-504450 特開２０１０−１５０７１２号公報JP 2010-150712 A 特開２００１−２４５５５０号公報JP 2001-245550 A 特開２００６−１１１６６７号公報JP 2006-111667 A

本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、カイコ由来のセリシンを、十分な量で溶解する有機溶媒であって、かつその際にセリシンの分子量低下のない所望の有機溶媒に溶解して得た溶液を用いて、エレクトロスピニングにより得られる所望の特性を有するセリシンナノファイバーおよびその製造方法を提供すると共に、このセリシンナノファイバーを効率的に水不溶化し、次いで化学加工処理したセリシンナノファイバーにより染色性を増強し（染色増強材）、金属イオンを効果的に吸着し（金属イオン吸着材）、または優れた耐薬品性を付与する（耐薬品性増強材）ことができるセリシンナノファイバーおよびそれを製造するための技術を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and is an organic solvent that dissolves silkworm-derived sericin in a sufficient amount, and at this time, a desired sericin molecular weight reduction is not desired. A solution obtained by dissolving in an organic solvent is used to provide a sericin nanofiber having a desired property obtained by electrospinning and a method for producing the sericin nanofiber. The treated sericin nanofibers can enhance dyeability (dye enhancement material), effectively adsorb metal ions (metal ion adsorbent), or provide excellent chemical resistance (chemical resistance enhancer) It is to provide a sericin nanofiber that can be produced and a technology for producing the same.

本発明の課題はまた、上記従来技術の問題点を解決し、カイコ由来のセリシンを素材にしたセリシン溶液を用いてエレクトロスピニングし、平均繊維径と繊維径分布の制御を可能とするセリシンナノファイバーの効率的、経済的な製造技術を提供することにある。   The subject of the present invention is also a sericin nanofiber that solves the above-mentioned problems of the prior art and enables electrospinning using a sericin solution made of silkworm-derived sericin to control the average fiber diameter and fiber diameter distribution. Is to provide efficient and economical manufacturing technology.

本発明の課題はさらに、シルクセリシンとシルクフィブロインとからなるセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーおよびその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a sericin / fibroin composite nanofiber comprising silk sericin and silk fibroin and a method for producing the same.

本発明者らは、遺伝的に多くのセリシンを含むセリシン繭層を有機溶媒に溶解し、この溶液を用いてエレクトロスピニングすることで、微細なセリシンナノファイバーを製造すると共に、セリシンナノファイバーを水不溶化し、次いで化学加工処理した水不溶化セリシンナノファイバーの染色性を調べると共に、この水不溶化セリシンナノファイバーの各種用途（例えば、金属イオン吸着材、薬品抵抗性素材、抗菌活性素材、耐熱安定性素材等）を研究することで、多様な機能を持ち、産業資材として多面的に利用できる素材開発を進めてきた。   The present inventors dissolved a sericin soot layer containing a large amount of sericin in an organic solvent and electrospun using this solution to produce fine sericin nanofibers and to sericin nanofibers in water. In addition to examining the dyeability of water-insolubilized sericin nanofibers that have been insolubilized and then chemically processed, various uses of this water-insolubilized sericin nanofiber (for example, metal ion adsorbents, chemical-resistant materials, antibacterial active materials, heat-resistant and stable materials) Etc.), we have been developing materials that have various functions and can be used in many ways as industrial materials.

シルクセリシンをどのような有機溶媒に溶かすのか、その溶解温度と溶解時間について、そしてエレクトロスピニング条件について検証した。また、この特定の有機溶媒に溶解して得られたセリシン溶液を用い、エレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーは、高い水溶解性を示す。この水溶解性セリシンナノファイバーを染色したり、金属吸着実験を行ったり、酸やアルカリの水溶液による溶解性実験等を行うために、これらの実験に先立って、セリシンナノファイバーをセリシンの貧溶媒で処理することで水不溶化処理を行う水不溶化したセリシンナノファイバーを製造するための方法を確立した。すなわち、第１工程でアルコールまたはアルデヒド化合物を水溶解性セリシンナノファイバーに作用させ、第２工程でエポキシ化合物、二塩基酸無水物またはＥＤＴＡ二塩基酸無水物を作用させて化学加工処理した水不溶化セリシンナノファイバーを製造し、このセリシンナノファイバーがアルカリ・酸の水溶液に対して溶解しないこと、金属イオン吸着性および抗菌活性を有すること、ならびに染色増強性を有すること等を見出し、本発明を完成させるに至った。なお、第１工程でアルコールなどを作用させて水不溶化するのは、第２工程において水を用いた系で処理する場合に、セリシンがその化学加工処理中に溶解してしまわないようにするためである。また、本発明で「水不溶化」といった場合、文意により、第１工程（アルコール処理など）による場合および第２工程（化学加工処理）による場合の一方または両方を含む場合がある。   The organic solvent in which silk sericin is dissolved, its dissolution temperature and dissolution time, and electrospinning conditions were examined. Moreover, the sericin nanofiber which can be manufactured by electrospinning using the sericin solution obtained by melt | dissolving in this specific organic solvent shows high water solubility. In order to dye this water-soluble sericin nanofiber, conduct metal adsorption experiments, and perform solubility experiments with aqueous solutions of acids and alkalis, prior to these experiments, sericin nanofibers were used with a poor solvent for sericin. The method for manufacturing the water-insolubilized sericin nanofiber which performs a water-insolubilization process by processing was established. That is, the water insolubilization was performed by chemically treating the alcohol or aldehyde compound with water-soluble sericin nanofibers in the first step and the epoxy compound, dibasic acid anhydride or EDTA dibasic acid anhydride in the second step. Manufactured sericin nanofiber, and found that this sericin nanofiber does not dissolve in alkali / acid aqueous solution, has metal ion adsorption and antibacterial activity, and has dyeing enhancement, and completed the present invention. I came to let you. The reason why water is insolubilized by the action of alcohol or the like in the first step is to prevent sericin from being dissolved during the chemical processing when processing in a system using water in the second step. It is. In the present invention, “water insolubilization” may include one or both of the case of the first step (alcohol treatment, etc.) and the case of the second step (chemical processing treatment).

また、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（Ｎｄ−ｓ）または新蚕品種・セリシンホープに由来する蚕品種のセリシン繭層を有機溶媒で溶解し、この溶液を用いてエレクトロスピニングすることにより、所望の平均繊維径の小さい、しかも繊維径分布が少ないセリシンナノファイバーを効率的に製造することが可能となり、従来技術の問題を解決することに成功し、本発明を完成するに至った。   Further, by dissolving a sericin cocoon layer of naked culm (gene symbol Nd), sericin cocoon (Nd-s), or a cultivar derived from a new cultivar, sericin hope with an organic solvent, electrospinning is performed by using this solution. Thus, it has become possible to efficiently produce sericin nanofibers having a desired average fiber diameter and a small fiber diameter distribution, succeeding in solving the problems of the prior art, and completing the present invention.

本発明に使用できる蚕の絹糸腺、繭層または繭は、下記の４種類の蚕品種に由来するものであれば使用が可能である。例えば、セリシンＮ、セリシンＮｄ蚕、Ｎｄ−ｓ蚕およびセリシンホープ等の蚕品種（注：カイコの幼虫を意味する）に由来する繭層を構成するセリシン、またはこれらカイコ幼虫の体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンを例示でき、セリシンホープを特に好ましく用いることができる。   The silk gland, cocoon layer or cocoon that can be used in the present invention can be used as long as it is derived from the following four types of cocoon varieties. For example, sericin that forms a cocoon layer derived from cocoon varieties such as sericin N, sericin Nd 蚕, Nd-s 蚕, and sericin hope (Note: meaning silkworm larvae), or silk thread taken out from the body of these silkworm larvae Liquid sericin in the gland or sericin obtained by coagulating this liquid sericin can be exemplified, and sericin hope can be particularly preferably used.

（１）形質名 裸蛹、遺伝子記号Ｎｄで表されるカイコ（Ｎａｋｅｄ ｐｕｒａ中部及び後部糸腺の退化により吐糸が不能で裸蛹となる）。 (1) Trait name Naked cocoon, silkworm represented by the gene symbol Nd (Nayed pura cannot be spun due to degeneration of the middle and posterior thread glands and becomes a naked cocoon).

（２）形質名 橋本裸蛹、遺伝子記号ＮｄＨで表されるカイコ（Ｎａｋｅｄ ｐｕｒａ ｏｆ Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ：Ｎｄと性状は同じ）。 (2) Name of trait Hashimoto naked silkworm, silkworm represented by the gene symbol NdH (named pura of Hashimoto: the same property as Nd).

（３）形質名 セリシン繭、遺伝子記号Ｎｄ−ｓ（ｓｅｒｉｃｉｎ ｃｏｃｏｏｎ後部糸腺の退化によりフィブロイン合成が負で、セリシンだけからなる繭をつくる）。
上記（１）〜（３）における３種類のカイコの特性は、蚕糸学用語辞典、Ｐａｇｅ２４４、日本蚕糸学会、１９７９に基づく。 (3) Characteristic name Sericin cocoon, gene symbol Nd-s (degeneration of posterior thread gland of sericin cocoon makes fibroin synthesis negative and produces a cocoon made only of sericin).
The characteristics of the three types of silkworms in the above (1) to (3) are based on the Thread Science Glossary, Page 244, Japanese Society of Sericultural Science, 1979.

（４）セリシンホープと呼ばれるカイコ。
蚕品種セリシンホープは、中国品種「ＣＳ８３」系統に品種「Ｎｄ系統」を交配し、さらに戻し交配等を行い、作製した品種である（特許文献３：特開２００１−２４５５５０）。蚕品種セリシンホープは、フィブロイン合成能が退化しており、セリシンを多量に生産する（（４）の文言は特許文献４：特開２００６−１１１６６７号公報より引用）。セリシンホープは、独立行政法人農業生物資源研究所が開発し、蚕品種として特許されており、この蚕の特徴は、セリシンを合成する絹糸腺が大部分で、フィブロインを合成する部分がほとんど発達していない。そのため、セリシンホープが作る繭は通常の品種より繭層が薄く小さい（高原社ＨＰより）。 (4) Silkworm called sericin hope.
The cultivar sericin hope is a cultivar produced by crossing a Chinese cultivar “CS83” with a cultivar “Nd” and then performing backcrossing (Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-245550). The cultivar sericin hope has degenerated fibroin synthesis ability and produces a large amount of sericin (the term (4) is cited from Patent Document 4: Japanese Patent Laid-Open No. 2006-111667). Sericin Hope was developed by the National Institute for Agrobiological Sciences and patented as a cocoon variety. The characteristics of this cocoon are that most of the silk glands that synthesize sericin and most of the part that synthesizes fibroin are developed. Not. Therefore, the cocoons made by Sericin Hope are thinner and smaller than normal varieties (from Takaharasha HP).

本発明のセリシンナノファイバーは、シルクセリシンからなり、該シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   The sericin nanofiber of the present invention comprises silk sericin, and the silk sericin is derived from a cocoon layer of naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or a silkworm larva It is characterized by being liquid sericin in a silk gland taken out from the body or sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

前記シルクセリシンが、セリシン分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなるセリシンか、二塩基酸無水物による処理で二塩基酸無水物がセリシンの塩基性アミノ酸側鎖と結合し、その結果、カルボキシル基が導入されてなるセリシンか、またはアルデヒド化合物による処理でセリシン分子間が架橋されてなるセリシンであることを特徴とする。   The silk sericin is a sericin in which an epoxy compound is introduced by treatment with an epoxy compound in the sericin molecule, or a dibasic anhydride is bonded to a basic amino acid side chain of sericin by treatment with a dibasic acid anhydride, As a result, it is characterized in that it is sericin introduced with a carboxyl group or sericin formed by crosslinking between sericin molecules by treatment with an aldehyde compound.

本発明のセリシンナノファイバーの製造方法は、シルクセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液を用い、エレクトロスピニングしてなることを特徴とする。   The method for producing sericin nanofibers of the present invention is characterized by electrospinning using a sericin solution obtained by dissolving silk sericin with an organic solvent.

前記セリシンナノファイバーの製造方法において、シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   In the method for producing sericin nanofiber, silk sericin is contained in naked silkworm (gene symbol Nd), sericin silkworm (gene symbol Nd-s), cocoon layer of sericin hope, or silk gland extracted from the silkworm larvae. It is liquid sericin or sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

前記セリシンナノファイバーの製造方法において、エレクトロスピニングした後、得られたセリシンナノファイバーを水不溶化処理してなることを特徴とする。   In the method for producing sericin nanofibers, the obtained sericin nanofibers are subjected to water insolubilization treatment after electrospinning.

前記セリシンナノファイバーの製造方法において、水不溶化処理が、アルコールと間接的に接触させるかまたはアルデヒド化合物を作用させる第１工程と、エポキシ化合物または二塩基酸無水物を作用させる第２工程とからなることを特徴とする。   In the method for producing sericin nanofiber, the water insolubilization treatment includes a first step in which the water insolubilization is indirectly contacted with alcohol or an aldehyde compound is allowed to act, and a second step in which an epoxy compound or a dibasic acid anhydride is allowed to act. It is characterized by that.

本発明の金属イオン吸着材は、シルクセリシンの分子内に二塩基酸無水物による処理でカルボキシル基が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする。   The metal ion adsorbent of the present invention is characterized by comprising water-insoluble sericin nanofibers in which carboxyl groups are introduced into silk sericin molecules by treatment with dibasic acid anhydride.

前記金属イオン吸着材において、セリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   In the metal ion adsorbent, silk sericin constituting sericin nanofibers is sericin derived from the cocoon layer of naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or the silkworm larvae It is characterized by being liquid sericin in the silk gland taken out from or a sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

本発明の染色機能増強材は、シルクセリシンの分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなるか、または二塩基酸無水物による処理でカルボキシル基が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする。   The dyeing function-enhancing material of the present invention is a water-insoluble sericin nanoparticle in which an epoxy compound is introduced into a silk sericin molecule by treatment with an epoxy compound or a carboxyl group is introduced by treatment with a dibasic acid anhydride. It consists of fiber.

前記染色機能増強材において、水不溶性のセリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   The silk sericin constituting the water-insoluble sericin nanofiber in the dyeing function enhancing material is a sericin derived from a cocoon layer of naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or these silkworms It is characterized in that it is liquid sericin in the silk gland taken out from the larva body of, or sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

本発明の耐薬品性増強材は、シルクセリシンの分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする。   The chemical resistance enhancing material of the present invention is characterized by comprising water-insoluble sericin nanofibers in which an epoxy compound is introduced into a silk sericin molecule by treatment with an epoxy compound.

前記耐薬品性増強材において、水不溶性のセリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   In the chemical resistance enhancing material, silk sericin constituting water-insoluble sericin nanofibers is sericin derived from a cocoon layer of naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or these It is characterized by being liquid sericin in a silk gland taken out from silkworm larvae or sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

本発明のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーは、シルクセリシンとシルクフィブロインとの複合体からなることを特徴とする。   The sericin / fibroin composite nanofiber of the present invention is characterized by comprising a composite of silk sericin and silk fibroin.

前記セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーにおいて、シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする。   In the sericin / fibroin composite nanofiber, silk sericin is derived from naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s), or sericin from the cocoon layer of sericin hope, or silk thread extracted from the silkworm larvae. Liquid sericin in the gland or sericin obtained by coagulating this liquid sericin.

本発明のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法は、シルクセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液と、シルクフィブロインを有機溶媒で溶解してなるフィブロインスポンジとからなる複合溶液を用い、エレクトロスピニングしてなることを特徴とする。   The method for producing sericin / fibroin composite nanofiber of the present invention uses a composite solution comprising a sericin solution obtained by dissolving silk sericin in an organic solvent and a fibroin sponge obtained by dissolving silk fibroin in an organic solvent, and electrospinning. It is characterized by becoming.

前記セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法において、複合溶液が、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液と、シルクフィブロインを有機溶媒で溶解してなるフィブロインスポンジとからなる複合溶液であることを特徴とする。   In the method for producing sericin / fibroin composite nanofiber, the composite solution is a bare silkworm (gene symbol Nd), a sericin silkworm (gene symbol Nd-s) or a sericin hops silkworm layer, or silk thread extracted from the silkworm larvae. It is a composite solution composed of sericin solution obtained by dissolving liquid sericin in the gland or sericin obtained by coagulating this liquid sericin with an organic solvent, and fibroin sponge obtained by dissolving silk fibroin with an organic solvent. .

前記セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法において、エレクトロスピニングした後、得られたセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを水不溶化処理してなることを特徴とする。   In the method for producing a sericin / fibroin composite nanofiber, the resulting sericin / fibroin composite nanofiber is subjected to water insolubilization treatment after electrospinning.

前記セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法において、水不溶化処理が、アルコールと間接的に接触させるかまたはアルデヒド化合物を作用させる第１工程と、エポキシ化合物または二塩基酸無水物を作用させる第２工程とからなることを特徴とする。   In the method for producing sericin / fibroin composite nanofiber, the water insolubilization treatment is a first step in which the water insolubilization treatment is indirectly contacted with alcohol or an aldehyde compound is allowed to act, and a second step in which an epoxy compound or a dibasic acid anhydride is allowed to act. It is characterized by the following.

本発明によれば、カイコ由来のセリシン（例えば、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくは新蚕品種・セリシンホープからの繭層由来のセリシン）をＴＦＡ等の有機溶媒に溶解してなるセリシン溶液を用いてエレクトロスピニングし、平均繊維径と繊維径分布との制御を可能とする所望のセリシンナノナノファイバーを効率的、経済的に製造する技術を提供できるという効果を奏する。   According to the present invention, silkworm-derived sericin (eg, naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s), or cocoon layer-derived sericin from a new cultivar, sericin hope) is converted into an organic material such as TFA. Electrospinning using a sericin solution dissolved in a solvent to provide a technique for efficiently and economically producing desired sericin nano-nanofibers that can control the average fiber diameter and fiber diameter distribution. Play.

また、本発明によれば、エレクトロスピニングして得られた水溶解性のセリシンナノファイバーを水不溶性にすることができるので、金属イオン吸着材、染色機能増強材、抗菌活性素材、耐薬品性素材等として利用できるという効果を奏する。   In addition, according to the present invention, water-soluble sericin nanofibers obtained by electrospinning can be made water-insoluble, so that a metal ion adsorbing material, a dyeing function enhancing material, an antibacterial active material, a chemical resistant material The effect that it can be used as such.

さらに、本発明によれば、上記セリシン溶液と絹タンパク質であるフィブロインの溶液とを用いてエレクトロスピニングし、平均繊維径と繊維径分布との制御を可能とする所望のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを効率的、経済的に製造する技術を提供できるという効果を奏する。   Furthermore, according to the present invention, a desired sericin / fibroin composite nanofiber capable of controlling an average fiber diameter and a fiber diameter distribution is obtained by electrospinning using the sericin solution and a solution of fibroin, which is a silk protein. There is an effect that it is possible to provide an efficient and economical manufacturing technique.

なお、本発明によれば、上記水溶解性のセリシンナノファイバーは、極細であることに加え、生体適合性素材であり、かつ生分解性であるため、体内に移植しても体内酵素で分解するという生化学特性を有する。   In addition, according to the present invention, the water-soluble sericin nanofiber is not only extremely fine, but also a biocompatible material and biodegradable. Has biochemical properties.

上記したように、本発明の水溶解性セリシンナノファイバーは、生体適合性のよいシルクのセリシンに由来するので、有用な細胞を培養・増殖させるための再生医療材料として利用でき、その表面積は極めて大きいため、様々な生体細胞（骨細胞、肝細胞、平滑筋細胞、神経細胞、繊維芽細胞等）との親和性の良さから短時間での細胞増殖が可能なため、医用材料として利用でき、再生医療工学、創傷材料等のヘルスケアー分野、バイオテクノロジー分野、エネルギー分野における新素材として有望である。   As described above, since the water-soluble sericin nanofibers of the present invention are derived from silk sericin having good biocompatibility, it can be used as a regenerative medical material for culturing and proliferating useful cells, and its surface area is extremely high. Because it is large, it can be used as a medical material because it can grow in a short time due to its good affinity with various living cells (bone cells, hepatocytes, smooth muscle cells, nerve cells, fibroblasts, etc.) It is promising as a new material in the fields of regenerative medicine engineering, wound care and other healthcare, biotechnology, and energy.

本発明の水溶解性セリシンナノファイバーは、絹タンパク質の持つ生体適合性に加えて、保水性、保湿性、生分解性に優れ、紫外線のエネルギーを吸収する性質を持ち、かつ有効表面積が広いという諸特性を有する。   The water-soluble sericin nanofiber of the present invention is superior in water retention, moisture retention and biodegradability in addition to the biocompatibility of silk protein, has the property of absorbing ultraviolet energy, and has a wide effective surface area. Has various characteristics.

実施例４において製造された水溶解性のセリシンナノファイバーの形態を示すＳＥＭ画像。The SEM image which shows the form of the water-soluble sericin nanofiber manufactured in Example 4. FIG. 比較例１において製造された水溶解性のセリシンナノファイバーの形態を示すＳＥＭ画像。The SEM image which shows the form of the water-soluble sericin nanofiber manufactured in the comparative example 1. FIG.

本発明に係るセリシンナノファイバーの実施の形態によれば、セリシンナノファイバーは、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のシルクセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンからなり、エレクトロスピニングにより得られる。   According to the embodiment of the sericin nanofiber according to the present invention, the sericin nanofiber is a silk sericin derived from a cocoon layer of naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or these It consists of liquid sericin in the silk gland extracted from the silkworm larvae, or sericin coagulated with this liquid sericin, and is obtained by electrospinning.

上記したシルクセリシンは、遺伝的にセリシンからなる繭層を作るセリシンを多量に製造する裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）あるいは新蚕品種・セリシンホープ幼虫に由来するセリシンホープの繭層由来のものである。従来技術には、例えば、セリシンホープ繭層を溶解するための最適な溶媒について、また、セリシンホープ繭層をその溶媒に溶解して得たセリシンホープ繭層溶液を用いてエレクトロスピニングする技術については、全く開示も示唆もされていない。セリシンホープ繭層を効率的に、かつセリシンの分子量を急激に低下させずに溶解できる溶媒で溶解して得たセリシンホープ繭層の溶液を用いてエレクトロスピニングすることで、各種産業資材として利用できるセリシンナノファイバーが製造できれば新たな用途に利用できる素材となり得るであろう。従来はこうした技術の提案がないために素材開発が遅れていた。   The silk sericin described above is derived from a naked moth (gene symbol Nd), a sericin moth (gene symbol Nd-s), or a new cultivar, sericin hope larvae, which produces a large amount of sericin that genetically forms a cocoon layer composed of sericin. It is derived from the sericin hope layer. In the prior art, for example, an optimal solvent for dissolving the sericin hope layer, and a technique for electrospinning using a sericin hope layer solution obtained by dissolving the sericin hope layer in the solvent There is no disclosure or suggestion. It can be used as various industrial materials by electrospinning the solution of sericin hope layer so that the sericin hope layer can be dissolved efficiently with a solvent that can be dissolved without drastically reducing the molecular weight of sericin. If sericin nanofibers can be produced, they could be used for new applications. Previously, the development of materials was delayed because there was no proposal for such technology.

本発明によれば、セリシンを溶媒に溶かした溶液を用い、エレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーは、水に極めて溶解し易く、用途に限界がある。そのため、新しい応用を拓くには、水溶解性セリシンナノファイバーを水不溶性に変える必要があったが、従来技術には、こうした目的に合致した効率的な水不溶化処理方法は開示も示唆もされていない。セリシンの分子量を低下させることなく効率よく溶解できれば、セリシンにカイコ由来のフィブロインを複合した新素材の製造もできるはずである。   According to the present invention, sericin nanofibers that can be produced by electrospinning using a solution obtained by dissolving sericin in a solvent are extremely soluble in water and have limited applications. Therefore, in order to open up new applications, it was necessary to change water-soluble sericin nanofibers to water-insoluble, but the prior art has disclosed and suggested an efficient water-insolubilization method that meets these objectives. Absent. If the sericin can be efficiently dissolved without lowering the molecular weight, it should be possible to produce a new material combining sericin with silkworm-derived fibroin.

本発明でエレクトロスピニングする原料であるセリシンを得るためには次のような方法がある。絹糸本体の成分であるフィブロインを生合成する組織である後部絹糸腺が遺伝的に退化した突然変異系統である裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）、または先端技術で育成して得られ、最近特許になった第３３７４１７７号（発明の名称：セリシンを大量に生産する蚕品種）に記載された「セリシンホープ」のセリシンホープ繭層が好ましく利用できる。あるいはまた、これらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンやこの液状セリシンを凝固させたセリシンも用いることができる。   In order to obtain sericin which is a raw material to be electrospun in the present invention, there are the following methods. Naked cocoons (gene symbol Nd), sericin cocoons (gene symbol Nd-s), or advanced technologies in which the posterior silk gland, which is a tissue that biosynthesizes fibroin, which is a component of the silk body, is genetically degenerated. A sericin hope layer of “Sericin Hope” described in No. 3374177 (name of invention: cultivar producing sericin in large quantities) that has been obtained and recently patented can be preferably used. Alternatively, liquid sericin in the silk gland extracted from the silkworm larvae and sericin obtained by coagulating the liquid sericin can also be used.

遺伝子記号ＮｄおよびはＮｄ−ｓ、ならびにセリシンホープ幼虫におけるセリシンの吐糸量、幼虫の大きさ、強健度、営繭性などは全く異なる。   The gene symbols Nd and Nd-s, and the amount of sericin spun in the sericin hope larvae, the size of the larvae, the strength, the fertility, etc. are completely different.

これらの突然変異種の蚕品種について詳細に説明する。こうした突然変異種としては次の２種がある。
（１）フィブロインをほとんど合成せず、セリシンのみ（含量９９％以上）を合成する裸蛹系統（「Ｎｄ系統」）。
（２）フィブロイン約３０％、セリシン約７０％の組成から成るタンパク質を生産するセリシン蚕系統「Ｎｄ−ｓ系統」（特許文献３：特開２００１−２４５５５０参照）。 These mutant varieties will be described in detail. There are the following two types of mutants.
(1) A bare rodent line (“Nd line”) that synthesizes only sericin (content of 99% or more) without synthesizing fibroin.
(2) A sericin strain “Nd-s strain” that produces a protein having a composition of about 30% fibroin and about 70% sericin (see Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-245550).

しかし、上記突然変異種であるカイコは、絹タンパク質の生産量が１頭当たり３０ｍｇ内外と非常に少なく、セリシン１ｇを生産するには、Ｎｄ系統で約５５頭、Ｎｄ−Ｓ系統で釣８０頭を飼育する必要があり、両系統ともセリシンの生産量が著しく低い(特開２００１−２４５５５０参照)。これに対して、本発明で最も効率的に利用できるセリシンホープ繭層は、１頭当たりの吐糸量が約９５ｍｇ、セリシン量の割合が９９％で、交雑種に比べてセリシン生産量が１．２〜１．３倍であるセリシンＮ（セリシンホープ蚕品種）（注：セリシンの含量、１頭当たりの吐糸量、フィブロイン含量についての記述は、特開２００１−２４５５５０参照）である。   However, the silkworm, which is the above mutant, has a very low silk protein production of 30 mg per animal, and about 1 sericin is produced by about 55 Nd strains and 80 Nd-S strains. Sericin production is extremely low in both strains (see JP 2001-245550 A). On the other hand, the sericin hope cocoon layer that can be most efficiently used in the present invention has about 95 mg of sprout amount per head and a ratio of sericin amount of 99%, and the sericin production amount is 1 compared with the hybrid. The sericin N (sericin hop varieties) is 2 to 1.3 times (Note: see JP 2001-245550 for a description of the sericin content, the amount of sprout per head, and the fibroin content).

本発明によれば、セリシンを多量に製造するセリシン繭層を用いることが好ましく、こうしたセリシンを用い、エレクトロスピニングしてなるセリシンナノファイバー、およびその製造方法が提供される。本発明によればまた、エレクトロスピニングにより得られたセリシンナノファイバーを水不溶化処理することにより、金属イオン吸着性セリシンナノファイバー、酸やアルカリに対する耐薬品性が増強したセリシンナノファイバー、および染色性が向上したセリシンナノファイバーを提供できる。   According to the present invention, it is preferable to use a sericin cocoon layer that produces a large amount of sericin, and a sericin nanofiber obtained by electrospinning using such sericin and a method for producing the same are provided. According to the present invention, the sericin nanofibers obtained by electrospinning are treated with water insolubilization treatment, so that metal ion-adsorbing sericin nanofibers, sericin nanofibers with enhanced chemical resistance against acids and alkalis, and dyeability are obtained. An improved sericin nanofiber can be provided.

本発明では、上記したように、セリシンを多量に吐糸するセリシンホープのセリシン繭層、Ｎｄカイコのセリシン繭層がセリシンナノファイバーを製造するのに好ましく利用できる。但し、これらカイコの繭層には、上記のとおり重量比で数％のフィブロインが含まれるが、残りのタンパク質はセリシンであるため、これらカイコ繭層は実質的にはセリシンから構成されていると考えてよい。   In the present invention, as described above, the sericin cocoon layer of sericin hope and the sericin cocoon layer of Nd silkworm that spout a large amount of sericin can be preferably used for producing sericin nanofibers. However, these silkworm cocoons contain several percent fibroin by weight as described above, but since the remaining protein is sericin, these silkworm cocoons are substantially composed of sericin. You can think about it.

これらのセリシン繭層は、本発明者らが出願した先願で用いたセリシンパウダーとは異なり溶媒に対する溶解性も大きく相違する。セリシン繭層はカイコが吐糸して製造されたものであり、繊維構造を持つが、セリシンパウダーは家蚕繭糸のセリシンを粉末化したものであるため繊維構造を持たず、熱水には溶解し易い。セリシン繭層の熱水に対する溶解性は低く、本発明で用いるセリシンを多量に吐糸するセリシン繭層は、８５℃の加熱温水で処理しても溶解率は低く５％程度を示す程度に過ぎない。本発明に従ってセリシンナノファイバーを製造するために用いる素材は、セリシンホープのセリシン繭層、Ｎｄカイコのセリシン繭層等であり、セリシンパウダーでないため、どんな溶媒で溶解するとよいか、セリシンの最適濃度はどの位か等の情報は全く不明であった。   Unlike the sericin powder used in the prior application filed by the present inventors, these sericin soot layers have greatly different solubility in solvents. The sericin cocoon layer is produced by silkworm silk and has a fiber structure, but sericin powder does not have a fiber structure because it is a powdered sericin of rabbit silk thread and dissolves in hot water. easy. The sericin cocoon layer has low solubility in hot water, and the sericin cocoon layer that spouts a large amount of sericin used in the present invention has a low solubility of about 5% even when treated with heated hot water at 85 ° C. Absent. The materials used to produce sericin nanofibers according to the present invention are sericin hops sericin cocoon layer, Nd silkworm sericin cocoon layer, etc., and since it is not sericin powder, what kind of solvent should be dissolved, the optimal concentration of sericin is The information about how much it was was unclear.

こうしたセリシンホープのセリシン繭層、セリシンカイコのセリシン繭層、Ｎｄカイコのセリシン繭層を原料として用い、エレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造するに際して、セリシンナノファイバーの平均繊維径や繊維径分布をいかに微少にするかの技術的な開示はこれまで無い。そこで、これらの問題解決を可能とする、経済的でかつ効率的なセリシンナノファイバーの製造技術の出現が強く望まれてきた。   When manufacturing sericin nanofibers by electrospinning using sericin hops sericin cocoon layer, sericin silkworm sericin cocoon layer, Nd silkworm sericin cocoon layer as raw materials, the average fiber diameter and fiber diameter distribution of sericin nanofibers There has never been a technical disclosure of how to make it very small. Therefore, the emergence of economical and efficient production technology for sericin nanofibers that can solve these problems has been strongly desired.

本発明のセリシンホープのセリシン繭層、セリシンカイコのセリシン繭層、Ｎｄカイコのセリシン繭層を溶解する際に、フィブロインを溶解するための従来公知の上記溶媒で溶解するかどうかは一切不明であった。   Whether the sericin cocoon layer, sericin cocoon sericin cocoon layer, or Nd silkworm sericin cocoon layer of the present invention is dissolved in a conventionally known solvent for dissolving fibroin is not known at all. It was.

本発明では、上記セリシン繭層の分子量を低下させずにエレクトロスピニング用の溶液を製造する最善の方法を試行錯誤的に工夫しながら検討し、最適溶媒と最適エレクトロスピニング条件を解明し本発明を完成させた。   In the present invention, the best method for producing a solution for electrospinning without reducing the molecular weight of the sericin soot layer is studied through trial and error, and the optimum solvent and the optimum electrospinning conditions are clarified to clarify the present invention. Completed.

エレクトロスピニング法でセリシン溶液を用いてセリシンナノファイバーを製造する際に、セリシン溶液を用い、エレクトロスピニングして平均繊維径と繊維径分布を制御したセリシンナノファイバーを効率的にしかも経済的に製造することが製造上の重要な要件であった。   When producing sericin nanofibers using sericin solution by electrospinning method, sericin nanofibers with controlled average fiber diameter and fiber diameter distribution by electrospinning using sericin solution are efficiently and economically produced This was an important manufacturing requirement.

本発明では、セリシン繭層を溶解する溶媒を試行錯誤的に検索した結果、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）が特に優れた溶解性を示し、かつセリシン繭層の分子量を急激に低下することがなく、その結果、セリシン繭層のＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングすることで、所望のセリシンナノファイバーを効率的に経済的に製造することが可能となった。こうした方法でセリシン繭層の溶液を用いてエレクトロスピニングすると、セリシンからなり、表面積が極めて大きいセリシンナノファイバーが製造でき、その結果、有用細胞を効率的に増殖させるための再生医療材料としての利用価値は高く、様々な生体細胞との親和性が良く、短時間に細胞増殖が可能となるため再生医用材料として広範に利用できる。   In the present invention, as a result of a trial-and-error search for a solvent that dissolves the sericin soot layer, trifluoroacetic acid (TFA) exhibits particularly excellent solubility, and the molecular weight of the sericin soot layer does not rapidly decrease, As a result, it became possible to efficiently and economically produce desired sericin nanofibers by electrospinning using a TFA solution of a sericin soot layer. Electrospinning with a solution of sericin soot in this way can produce sericin nanofibers that are made of sericin and have a very large surface area, and as a result, can be used as a regenerative medical material for efficient growth of useful cells. Is high, has good affinity with various living cells, and enables cell proliferation in a short time, so that it can be widely used as a regenerative medical material.

セリシンナノファイバーは、例えば染色工程では高温水溶液系に接触するため、素材が水溶解性であると染色することはできない。エレクトロスピニングしてなるセリシンナノファイバーは、水溶解性であり、極めて吸湿性が高いので、染色素材以外に、金属イオン吸着材、耐薬品性素材として使用するには、予め水不溶性にしておくことが必要であり、本発明によれば、より満足すべき特性を有する水不溶化したセリシンナノファイバーの製造が可能となった。   Since sericin nanofibers are in contact with a high-temperature aqueous solution system in a dyeing process, for example, the material cannot be dyed if it is water-soluble. Electrospun sericin nanofibers are water-soluble and extremely hygroscopic, so in addition to dyeing materials, use them as metal ion adsorbents and chemical-resistant materials in advance. According to the present invention, water-insolubilized sericin nanofibers having more satisfactory characteristics can be produced.

上記したように、本発明における素材は、シルクセリシンを特異的に生合成する蚕（遺伝子記号がＮｄ−ｓ、Ｎｄで表されるセリシン幼虫）由来のセリシン繭層、特に好ましくはセリシンホープ幼虫のセリシン繭層である。   As described above, the material in the present invention is a sericin cocoon layer derived from a cocoon that specifically biosynthesizes silk sericin (sericin larvae represented by Nd-s, Nd), particularly preferably sericin hope larvae. It is a sericin cocoon layer.

セリシンホープ幼虫を例にとり、以下説明する。セリシンホープ幼虫体内からセリシンを取り出すには次のようにするとよい。成熟したセリシンホープ幼虫体内から絹糸腺を取り出し、水洗いして絹糸腺細胞をピンセットで除去すると、液状のセリシンが得られるので、これを、蒸留水を入れたシャーレに浸漬し、５℃で４時間放置すると、均一なセリシン水溶液が製造できる。このセリシン水溶液をセルロース製透析膜で蒸留水により十分に置換した後、無菌環境下、扇風機で送風乾燥してセリシンの濃度を高めると高分子量の所定濃度のセリシン水溶液が製造できる。本発明によれば、この絹糸腺から取り出して調製したセリシン水溶液を用いてエレクトロスピニングしても良いが、このセリシン水溶液を蒸発・乾燥・固化して粉末状のセリシンを得た後、この粉末状のセリシンを所定の有機溶媒に溶解して所定濃度を有するセリシン溶液を調製し、この溶液を用いてエレクトロスピニングすることにより、所望のセリシンナノファイバーを製造することが好ましい。   This will be described below using sericin hope larvae as an example. To remove sericin from sericin hope larvae, the following procedure is recommended. When the silk gland is removed from the mature sericin hope larvae, washed with water and the silk gland cells are removed with tweezers, liquid sericin is obtained. Soak it in a petri dish containing distilled water and leave at 5 ° C for 4 hours. Then, a uniform sericin aqueous solution can be produced. After this sericin aqueous solution is sufficiently replaced with distilled water using a cellulose dialysis membrane, the sericin aqueous solution having a predetermined molecular weight can be produced by increasing the concentration of sericin by blowing and drying with a fan in an aseptic environment. According to the present invention, electrospinning may be performed using a sericin aqueous solution prepared by taking out from the silk gland, but after the sericin aqueous solution is evaporated, dried and solidified to obtain powdered sericin, the powdery It is preferable to produce a desired sericin nanofiber by preparing a sericin solution having a predetermined concentration by dissolving the sericin in a predetermined organic solvent and electrospinning the solution.

セリシンを構成する主要なアミノ酸はセリンである。シルクセリシンには、その他に、側鎖が長くて嵩高いアルギニン、ヒスチジン、リジン等の化学反応性に富むアミノ酸が多く含まれる。繭糸をアルカリ抽出して得られるセリシンは水溶解性であるため、高温の水に長時間晒されるとセリシンは膨潤し、ついには溶解してしまう。そのため、グラフト加工処理や化学加工処理、あるいは染色処理の工程の対象には、水に溶解しない水不溶性のセリシンを用いることが必要である。また、従来の方法でセリシンを染色するには、高温度で長時間、水溶液系の染色浴で処理するため、水不溶化したセリシンを用い、水溶液系によらない染色浴での染色をする必要がある。   The main amino acid constituting sericin is serine. In addition, silk sericin contains many amino acids rich in chemical reactivity, such as arginine, histidine, and lysine having long and long side chains. Since sericin obtained by alkaline extraction of the silk thread is water-soluble, the sericin swells and eventually dissolves when exposed to high temperature water for a long time. Therefore, it is necessary to use water-insoluble sericin that does not dissolve in water as the target of the graft processing, chemical processing, or dyeing process. In addition, in order to dye sericin by a conventional method, since it is processed in an aqueous dye bath at a high temperature for a long time, it is necessary to use water-insoluble sericin and dye in an aqueous dye bath. is there.

本発明において、セリシンまたはセリシン繭層を溶解し、セリシンナノファイバーを製造するために使用できる溶媒としては、例えばトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）、蟻酸（ＦＡ）、ヘキサフルオロアセトン（ＨＦＡｃ）１．５水和物、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）等を利用できる。しかし、分子量を低下させることなく、溶解性に優れた溶媒としてはＴＦＡまたはＦＡが好ましく利用でき、ＴＦＡが特に好ましく利用できる。   In the present invention, the solvent that can be used to dissolve sericin or sericin cocoon layer to produce sericin nanofibers includes, for example, trifluoroacetic acid (TFA), formic acid (FA), hexafluoroacetone (HFac) 1.5 water Japanese products such as hexafluoroisopropanol (HFIP) can be used. However, TFA or FA can be preferably used as a solvent having excellent solubility without decreasing the molecular weight, and TFA can be particularly preferably used.

本発明によれば、セリシン溶液を製造するためのセリシン原料は、上記したように、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）の繭層、セリシン蚕（Ｎｄ−ｓ）の繭層、または新蚕品種・セリシンホープに由来するセリシンホープの繭層である。これらの試料をＴＦＡまたはＦＡ等の有機酸で溶解したセリシンの溶液を使用してエレクトロスピニングすることが好ましい。   According to the present invention, the sericin raw material for producing a sericin solution is, as described above, a naked cocoon layer (gene symbol Nd), a sericin cocoon (Nd-s) cocoon layer, or a new cultivar, sericin. It is a sericin hope layer derived from Hope. These samples are preferably electrospun using a solution of sericin dissolved in an organic acid such as TFA or FA.

裸蛹、シルクセリシン繭、シルクセリシンホープのカイコ幼虫は成熟すると繊維状のセリシンを吐糸する。この未処理未加工の繊維状セリシンは熱水には一部溶解するが、試料の全量を溶解することは無い。こうしたセリシンをＴＦＡ等の有機溶媒に溶解した溶液を用い、エレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーは、高い水溶解性を示すため、セリシンナノファイバーを用いて、染色したり、金属吸着実験を行ったり、酸やアルカリ水溶液による溶解性実験を行うには、これらの実験に先立ってセリシンナノファイバーを水に対して不溶化処理し、かつまた染色にあたっては染色効率をよくするため、水溶液系ではなく溶媒系の染色浴で、かつできる限り低温で染色することが可能な染色技術の開発が望まれてきた。   Silkworm larvae of bare cocoons, silk sericin silkworms, and silk sericin hopes spawn fibrous sericin when mature. This untreated raw fibrous sericin partially dissolves in hot water, but does not dissolve the entire amount of the sample. Sericin nanofibers that can be produced by electrospinning using a solution of sericin dissolved in an organic solvent such as TFA exhibit high water solubility. Therefore, sericin nanofibers are used for dyeing or metal adsorption experiments. In order to conduct solubility experiments using acid or alkaline aqueous solutions, sericin nanofibers are insolubilized in water prior to these experiments, and in order to improve the dyeing efficiency, dyeing is performed using a solvent rather than an aqueous solution. It has been desired to develop a dyeing technique capable of dyeing with a dyeing bath of a system and at the lowest possible temperature.

ところで、従来法で極細のセリシンナノファイバーを製造するには、ドープ濃度、印加電圧、陽極・陰極間距離（紡糸距離ともいう）、溶液送り出し速度等の紡糸条件を変えながらナノファイバーの最適製造条件を試行錯誤的に検討する必要があった。本発明でも、セリシン溶液を使用し、エレクトロスピニングして製造されるセリシンナノファイバーの平均繊維径（サイズ）を極細にするには、セリシンを溶解する溶媒の種類、セリシン溶液の濃度、エレクトロスピニングの紡糸条件（印加電圧、紡糸距離、紡糸速度）を試行錯誤的に変えながら所望する条件に合う最適条件を探すことで、所望するセリシンナノファイバーを製造する必要がある。本発明では、以下の実施例に記載するように、エレクトロスピニング条件、セリシン溶液の濃度、紡糸距離、印加電圧を変える実験を主に行った。   By the way, in order to produce ultrafine sericin nanofibers by conventional methods, the optimum production conditions for nanofibers while changing the spinning conditions such as dope concentration, applied voltage, anode-cathode distance (also called spinning distance), solution delivery speed, etc. It was necessary to examine it by trial and error. In the present invention, in order to make the average fiber diameter (size) of sericin nanofibers produced by electrospinning using a sericin solution extremely small, the type of solvent for dissolving sericin, the concentration of sericin solution, electrospinning It is necessary to produce the desired sericin nanofiber by searching for the optimum conditions that meet the desired conditions while changing the spinning conditions (applied voltage, spinning distance, spinning speed) by trial and error. In the present invention, as described in the following examples, experiments were mainly conducted in which electrospinning conditions, sericin solution concentration, spinning distance, and applied voltage were changed.

本発明におけるシルクセリシンはまた、蚕が作った繭糸から取り出すことも可能であるし、蚕の絹糸腺内のセリシンを利用することも可能である。   The silk sericin in the present invention can also be taken out from the silk thread made by the cocoon, or sericin in the silk gland of the silk moth can be used.

セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解して得られるセリシンＴＦＡ溶液の濃度は、１ｗｔ％〜１５ｗｔ％が好ましく、２ｗｔ％〜１５ｗｔ％が特に好ましい。セリシン溶液の濃度が１ｗｔ％未満と低すぎると、エレクトロスピニング効率が良くなく、セリシン溶液の濃度が１５ｗｔ％を超えると、エレクトロスピニングの際、紡糸口でセリシンが凝固したり、安定した紡糸ができなかったり、紡糸口から良好なセリシンジェットが噴出しないので、表面が平滑な極細のセリシンナノファイバーが製造できないという問題がある。   The concentration of the sericin TFA solution obtained by dissolving the sericin hope layer in TFA is preferably 1 wt% to 15 wt%, particularly preferably 2 wt% to 15 wt%. If the concentration of the sericin solution is less than 1 wt%, the electrospinning efficiency is not good, and if the concentration of the sericin solution exceeds 15 wt%, the sericin solidifies at the spinneret and stable spinning can be performed during electrospinning. There is a problem that no fine sericin nanofiber having a smooth surface cannot be produced because no good sericin jet is ejected from the spinneret.

セリシン溶液を用い、エレクトロスピニングして製造されるセリシンナノファイバーの形態上の評価は次のようにして行う。すなわち、セリシンナノファイバーの平均繊維径がどれほどか、そのバラツキの指標である平均繊維径の標準偏差はどれほどか、あるいは陰極板上に集積するナノファーバーに粒状の「ビーズ」の付着が見られるかを観察することにより行われる。   The morphological evaluation of sericin nanofibers produced by electrospinning using a sericin solution is performed as follows. In other words, what is the average fiber diameter of sericin nanofibers, what is the standard deviation of the average fiber diameter, which is an indicator of the variation, or is there any granular “bead” adhesion on the nanofibers that accumulate on the cathode plate? This is done by observing.

これらのセリシンナノファイバーの紡糸状態に及ぼすエレクトロスピニング紡糸条件で特に重要なものは、セリシン溶液濃度、印加電圧、紡糸口から陰極金属板までの紡糸距離である。   Particularly important electrospinning spinning conditions affecting the spinning state of these sericin nanofibers are sericin solution concentration, applied voltage, and spinning distance from the spinneret to the cathode metal plate.

従って、セリシンナノファイバーをエレクトロスピニングにより製造する決め手としては、セリシン溶液濃度、印加電圧、紡糸距離が重要な要因となる。エレクトロスピニングの紡糸条件が一定であれば、セリシン溶液濃度が希薄なほどナノファイバーの平均繊維径は細くなる傾向にある。セリシン溶液濃度が１ｗｔ％未満だと、紡糸口からシルクドープを微細に放出しても、陰極板上ではナノファイバーの形態とならず、極微細な粒子（ビーズ）状となってしまうし、セリシン溶液濃度が１５ｗｔ％を超えると、電圧を印加してもセリシンジェットが紡糸口から噴出しないという問題が生ずる。   Therefore, as a decisive factor for producing sericin nanofibers by electrospinning, sericin solution concentration, applied voltage, and spinning distance are important factors. If the spinning conditions for electrospinning are constant, the average fiber diameter of the nanofibers tends to be thinner as the sericin solution concentration is thinner. If the sericin solution concentration is less than 1 wt%, even if the silk dope is finely released from the spinning nozzle, it will not be in the form of nanofibers on the cathode plate, but will be in the form of ultrafine particles (beads). When the solution concentration exceeds 15 wt%, there arises a problem that the sericin jet is not ejected from the spinneret even when a voltage is applied.

本発明で用いることができるエレクトロスピニング装置は、特別の仕様の装置でなくてもよく、従来の既知の装置で良い。   The electrospinning apparatus that can be used in the present invention does not have to be a special specification apparatus, and may be a conventionally known apparatus.

本発明で用いるエレクトロスピニング装置は、高圧電源、ポリマー溶液の貯蔵タンク、陽極に接続する紡糸口、およびアースされ陰極に接続する陰極板（コレクター）から構成される。   The electrospinning apparatus used in the present invention comprises a high-voltage power source, a polymer solution storage tank, a spinning port connected to the anode, and a cathode plate (collector) that is grounded and connected to the cathode.

セリシン溶液を試料貯蔵容器（タンク）に入れ、既知の操作に従ってエレクトロスピニングすれば良く、例えば、紡糸口と陰極板間に１０〜３０ｋＶの電圧を印加すると、セリシン溶液表面の過剰電荷が表面張力を越える時、セリシン溶液の表面積が最大となるようにセリシン溶液のジェットが噴射し、超微細なセリシンナノファイバーとなって陰極板（コレクター）に向かって噴射し、金属製の陰極板上にセリシンナノファイバーが積層する。   The sericin solution may be placed in a sample storage container (tank) and electrospun in accordance with a known operation. For example, when a voltage of 10 to 30 kV is applied between the spinneret and the cathode plate, the excess charge on the surface of the sericin solution will cause surface tension. When exceeding, the jet of sericin solution is jetted so that the surface area of the sericin solution becomes the maximum, it becomes ultrafine sericin nanofibers and jetted toward the cathode plate (collector), and sericin nano is formed on the metal cathode plate Fibers are laminated.

上記したように、セリシンナノファイバーを効率よく製造するためには、セリシン溶液を製造するためにセリシンをどのような溶媒で溶解するか、セリシン溶液の最適濃度は何ｗｔ％とするか、印加電圧をどのように設定するかが重要な要因である。   As described above, in order to efficiently produce sericin nanofibers, what solvent is used to dissolve sericin to produce a sericin solution, what is the optimal concentration of sericin solution is wt%, applied voltage How to set the value is an important factor.

また、セリシンホープ繭層を溶解するための従来の溶媒はＨＦＩＰ、ＨＦＡｃであるが、分子量を低下することなく効率的に溶解するにはＴＦＡやＦＡが好ましく用いられ、特にＴＦＡが好ましく用いられる。   Further, conventional solvents for dissolving the sericin hope layer are HFIP and HFAc, but TFA and FA are preferably used for efficient dissolution without lowering the molecular weight, and TFA is particularly preferably used.

本発明者らは、上記したように、セリシンをＴＦＡ等の有機溶媒に溶解し、この溶液を用いてエレクトロスピニングし、セリシンナノファイバーを製造しているが、製造されたセリシンナノファイバーは高い水溶解性を示すため、セリシンナノファイバーを用いて、染色したり、金属吸着実験を行ったり、酸やアルカリ水溶液による溶解性実験を行うには、これらの実験に先立ってセリシンナノファイバーを水に対する不溶化処理をさせることで素材が広範に利用できることを見出し、本発明を完成するに至ったが、以下、水不溶化したセリシンナノファイバーの製造方法、本発明の優れた金属イオン吸着性、染色性、耐薬品性を有するセリシンナノファイバーおよびその製造方法、および染色方法等についてその好ましい実施の形態を詳細に説明する。   As described above, the present inventors dissolved sericin in an organic solvent such as TFA, and electrospun using this solution to produce sericin nanofibers. In order to show solubility, dyeing with sericin nanofibers, conducting metal adsorption experiments, or conducting solubility experiments with acid or alkaline aqueous solutions, sericin nanofibers are insolubilized in water prior to these experiments. As a result of the treatment, it was found that the material can be widely used and the present invention was completed.Hereinafter, the method for producing water-insolubilized sericin nanofiber, the excellent metal ion adsorption property, dyeing property, Details of preferred embodiments of sericin nanofibers having chemical properties, manufacturing methods thereof, dyeing methods, and the like Explain.

セリシンとしては、上記したように、セリシン蚕由来の液状セリシンあるいはセリシン蚕幼虫が吐き出すセリシン繭であっても同様に利用できる。セリシン蚕であれば、遺伝子記号がＮｄ、Ｎｄ−ｓで表されるカイコ由来のシルクセリシンが利用できる。   As sericin, as described above, liquid sericin derived from sericin cocoons or sericin cocoons spouted by sericin pupae can be used in the same manner. In the case of sericin silkworm, silk sericin derived from silkworms whose gene symbols are represented by Nd and Nd-s can be used.

以下、金属イオン吸着性、耐薬品性および染色性に関して説明する。   Hereinafter, the metal ion adsorptivity, chemical resistance and dyeability will be described.

金属イオン吸着性：
セリシン溶液を用い、エレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーは水に溶解してしまうが、水不溶化処理した後に二塩基酸無水物等で化学加工処理してカルボキシル基を導入した水不溶化セリシンナノファイバーは金属イオンを吸着するための基材やその他の基材として利用できる。これは、セリシンを構成するグルタミン酸、アスパラギン酸等のアミノ酸側鎖が金属イオンを配位する拠点となるためである。 Metal ion adsorption:
Sericin nanofibers that can be produced by electrospinning using sericin solution will dissolve in water, but water insolubilized sericin nanofibers introduced with carboxyl groups by chemical processing with dibasic acid anhydride after water insolubilization treatment Can be used as a substrate for adsorbing metal ions and other substrates. This is because amino acid side chains such as glutamic acid and aspartic acid constituting sericin serve as bases for coordinating metal ions.

耐薬品性：
セリシンナノファイバーの耐薬品性を向上させるためには、まずセリシンナノファイバーを水不溶化処理した後、エポキシ化合物で化学加工処理するとよい。エポキシ化合物でセリシンナノファイバーを化学加工処理する方法は次の通りである。 chemical resistance:
In order to improve the chemical resistance of sericin nanofibers, first, sericin nanofibers are water insolubilized and then chemically processed with an epoxy compound. The method of chemically processing sericin nanofibers with an epoxy compound is as follows.

例えば、グリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセ化成工業株式会社製、商品名：デナコールＥＸ−３１３およびＥＸ−３１４）等のように３官能性エポキシ化合物や、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセ化成工業株式会社製、商品名：デナコールＥＸ−８１０）等のような２官能性エポキシ化合物を用いて化学加工処理すれば良い。   For example, trifunctional epoxy compounds such as glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade names: Denacol EX-313 and EX-314), ethylene glycol diglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) Chemical processing may be performed using a bifunctional epoxy compound such as a trade name: Denacol EX-810).

セリシンナノファイバーの化学加工処理において、エポキシ化合物を溶解するための有機溶媒としては、従来公知の有機溶媒を利用できる。このようなものとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦと略記することもある）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯと略記することもある）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡと略記することもある）、テトラヒドロフラン、ピリジン等が挙げられる。本発明においては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の使用が特に好ましい。   In the chemical processing of sericin nanofiber, a conventionally known organic solvent can be used as the organic solvent for dissolving the epoxy compound. Examples thereof include N, N-dimethylformamide (sometimes abbreviated as DMF), dimethyl sulfoxide (sometimes abbreviated as DMSO), dimethylacetamide (sometimes abbreviated as DMA), tetrahydrofuran, and the like. , Pyridine and the like. In the present invention, for example, use of N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO) or the like is particularly preferable.

上記した化学加工処理は、例えば、エポキシ化合物を、試料重量に対して２０倍（浴比１：２０と略記することもある）のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、この溶液を逆流冷却器を付けた１００ｍＬのナス型フラスコに入れ、試料がＤＭＦ中に完全に浸漬するように留意しながら、ウォーターバス中で、７５〜８０℃の間で時間を変えて反応させることにより実施できる。なお、エポキシ化合物は、例えば、１００ｍＬのＤＭＦに２０ｇ含まれるようにする。反応終了後、試料を取り出し、ＤＭＦで洗浄し、続いて５５℃のアセトンで洗浄することで未反応試薬を除去する。最終的に水で洗浄し、乾燥後重量を測定し、公知の方法で化学加工の有無を確認する。   In the chemical processing described above, for example, an epoxy compound is dissolved in dimethylformamide (DMF) 20 times the weight of the sample (sometimes abbreviated as a bath ratio of 1:20). It can be carried out by putting it in an attached 100 mL eggplant-shaped flask and reacting it at 75-80 ° C. in a water bath while taking care that the sample is completely immersed in DMF. The epoxy compound is contained in, for example, 20 g in 100 mL of DMF. After completion of the reaction, the sample is taken out and washed with DMF, followed by washing with 55 ° C. acetone to remove unreacted reagents. Finally, wash with water, measure the weight after drying, and confirm the presence or absence of chemical processing by a known method.

セリシンナノファイバーへのエポキシ化合物による化学加工処理は、化学反応時の反応温度６０〜９０℃で実施される。反応温度が６０℃より低すぎると反応効率が良くなく、反応温度が９０℃を超えると反応が短時間に進んでしまい、反応量を制御でき難くなる等の問題がある。有機溶媒中におけるエポキシ化合物の濃度は、５〜３０ｗｔ％であればよい。濃度が５ｗｔ％未満となると反応効率が低下するという問題があり、また、３０ｗｔ％を超えると、有機溶媒に無駄に溶解する酸無水物量が増えるため、経済的ではないし、かつ反応温度を上げると短時間に反応効率が上がりすぎてしまい、加工効率を制御することが困難となるという問題がある。   Chemical processing with epoxy compounds on sericin nanofibers is performed at a reaction temperature of 60 to 90 ° C. during chemical reaction. If the reaction temperature is lower than 60 ° C, the reaction efficiency is not good, and if the reaction temperature exceeds 90 ° C, the reaction proceeds in a short time, and it becomes difficult to control the reaction amount. The density | concentration of the epoxy compound in an organic solvent should just be 5-30 wt%. When the concentration is less than 5 wt%, there is a problem that the reaction efficiency is lowered. When the concentration is more than 30 wt%, the amount of acid anhydride that is unnecessarily dissolved in the organic solvent increases, so it is not economical and the reaction temperature is raised. There is a problem that the reaction efficiency is excessively increased in a short time and it becomes difficult to control the processing efficiency.

なお、開放容器中で、７５℃以上の温度で化学加工処理すると、反応時間が長時間に及ぶので溶媒が蒸発し、これに伴い加工試薬濃度が変化し、セリシンナノファイバーの化学加工処理の程度を制御することが困難となる。そのため、化学加工処理は逆流冷却器を付けたナス型フラスコ、三角フラスコ等内で行うことが望ましい。   In addition, when chemical processing is performed at a temperature of 75 ° C. or higher in an open container, the solvent evaporates because the reaction time takes a long time, and the concentration of processing reagent changes accordingly, and the degree of chemical processing of sericin nanofibers It becomes difficult to control. Therefore, it is desirable to perform the chemical processing in an eggplant type flask, an Erlenmeyer flask or the like equipped with a backflow cooler.

染色性：
セリシンナノファイバーの染色性を増強するための化学加工処理は次のようにする。まず、セリシンナノファイバーを、アルコールで水不溶化処理した後またはアルデヒド化合物で水不溶化処理した後、この水不溶化した試料にエポキシ化合物もしくは二塩基酸無水物で化学加工処理することで染料が吸着する拠点となるカルボキシル基やエポキシ基を予め導入しておく。この場合、水不溶化した試料に対して、エポキシ化合物で処理した後にさらに二塩基酸無水物で化学加工処理しても、染色性増強効果は得られる。 Dyeability:
The chemical processing for enhancing the dyeability of sericin nanofiber is as follows. First, sericin nanofibers are water-insolubilized with alcohol or water-insolubilized with an aldehyde compound, and then the water-insolubilized sample is chemically processed with an epoxy compound or dibasic acid anhydride to adsorb the dye. A carboxyl group and an epoxy group are introduced in advance. In this case, even if the water-insolubilized sample is treated with an epoxy compound and then further chemically processed with a dibasic acid anhydride, the effect of enhancing dyeability can be obtained.

上記二塩基酸無水物としては、無水コハク酸（ＳＡ）、無水グルタル酸（ＧＡ）、無水イタコン酸（ＩＡ）、無水フタル酸（ＰＡ）または無水ｏ−スルホベンゾイル無水物（ＯＳＢＡ）が例示できる。こうした二塩基酸無水物を有機溶媒に溶解し、その中にセリシンナノファイバー等の試料を入れ、予め一定時間加熱加工しておくことで、染料を吸着するカルボキシル基が確実に導入でき、その結果、塩基性染料で良く染まるようになる。   Examples of the dibasic acid anhydride include succinic anhydride (SA), glutaric anhydride (GA), itaconic anhydride (IA), phthalic anhydride (PA), and anhydrous o-sulfobenzoyl anhydride (OSBA). . Dissolving these dibasic acid anhydrides in an organic solvent, placing a sample such as sericin nanofiber in it, and heat-processing it for a certain period of time in advance, can reliably introduce the carboxyl group that adsorbs the dye, and as a result , It will be dyed well with basic dyes.

二塩基酸無水物で予め化学加工処理したセリシンナノファイバーを染色するには、エタノール溶媒染色するとよく、染料を含む所定のエタノール濃度の水溶液中での溶媒染色が最適である。塩基性染料を溶解したエタノール水溶液による溶媒染色で処理したセリシンナノファイバーは、未加工未処理に較べて多くの染料を吸着することができる。染色には加熱した染色浴を使用することはなく、室温付近の染色加工でよく、時間は３０分以上、好ましくは１時間程度がよい。   In order to dye sericin nanofibers that have been chemically processed in advance with dibasic acid anhydride, dyeing with ethanol solvent is preferable, and solvent dyeing in an aqueous solution of a predetermined ethanol concentration containing the dye is optimal. Sericin nanofibers treated by solvent dyeing with an aqueous ethanol solution in which a basic dye is dissolved can adsorb more dyes than raw untreated. For the dyeing, a heated dyeing bath is not used, and dyeing processing near room temperature may be used, and the time is 30 minutes or more, preferably about 1 hour.

アルデヒド化合物としては、例えばパラホルムアルデヒドのようなホルムアルデヒドおよびグルタルアルデヒド等を挙げることができ、エポキシ化合物は上記した通りである。   Examples of the aldehyde compound include formaldehyde such as paraformaldehyde and glutaraldehyde, and the epoxy compound is as described above.

例えば、二塩基酸無水物濃度は１００ｍＬのＤＭＦに５〜２０ｇ含まれるようにし、試料に対して２０倍（浴比１：２０と略記することもある）のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、この溶液を、逆流冷却器を付けた１０ｍＬのナス型フラスコに入れ、試料がＤＭＦ中に完全に浸漬するように留意しながら、７５〜８０℃のウォーターバス中で、随時、時間を変えて反応させることにより実施できる。   For example, the dibasic acid anhydride concentration is adjusted to be contained in 5 to 20 g in 100 mL of DMF, and dissolved in dimethylformamide (DMF) 20 times the sample (sometimes abbreviated as 1:20 bath ratio). Place this solution in a 10 mL eggplant-shaped flask equipped with a back-flow condenser, and in a water bath at 75-80 ° C., changing from time to time, taking care that the sample is completely immersed in DMF. Can be implemented.

反応終了後、試料を取り出し、ＤＭＦで洗浄し、続いて５５℃のアセトンで洗浄することで未反応試薬を除去する。最終的に水で洗浄し、化学加工処理前後の試料量の変化から加工率を求める。   After completion of the reaction, the sample is taken out and washed with DMF, followed by washing with 55 ° C. acetone to remove unreacted reagents. Finally, it is washed with water, and the processing rate is obtained from the change in the sample amount before and after the chemical processing.

染料は水に良く溶けた状態で水不溶性のセリシンナノファイバー内に入り込み、吸着する。試料への染料の吸着度合いは、染料を含むエタノール水溶液濃度に依存し、染色浴のエタノール濃度は低くもなく、高くもない値、例えば４０〜７０ｖ／ｖ％の濃度範囲が好ましい。染色浴中のエタノール濃度が７０ｖ／ｖ％を超えると、染料はセリシンナノファイバー内に入り難くなり、染着状態が悪化する。また、エタノール濃度が４０ｖ／ｖ％未満であると、染着量は減少するが、セリシンナノファイバーが膨潤し溶解する恐れがある。   The dye penetrates into the water-insoluble sericin nanofibers while being well dissolved in water, and is adsorbed. The degree of adsorption of the dye to the sample depends on the concentration of the aqueous ethanol solution containing the dye, and the ethanol concentration in the dye bath is not low or high, for example, a concentration range of 40 to 70 v / v% is preferable. When the ethanol concentration in the dyeing bath exceeds 70 v / v%, the dye becomes difficult to enter the sericin nanofibers, and the dyeing state deteriorates. On the other hand, when the ethanol concentration is less than 40 v / v%, the dyeing amount decreases, but the sericin nanofibers may swell and dissolve.

セリシンナノファイバーを溶媒染色で染める詳細な染色方法は次の通りである。   A detailed staining method for dyeing sericin nanofibers by solvent staining is as follows.

エタノールで水不溶化したセリシンナノファイバーはエタノール溶媒染色法で染色できる。染色浴はエタノールと水との混合で組成比はエタノール濃度４０〜７０％であればよい。浴比が１：２００となるようにして、エタノール染色浴にサンプルを入れ、室温で１時間静置すると染色が可能となる。染料濃度は０．１〜０．５％でよい。未加工セリシンにはＯｒａｎｇｅ ２などの酸性染色で染めるとよいし、グルタル酸無水物（ＧＡ）で予め試料にカルボキシル基を導入したセリシンナノファイバーは塩基性染料で染色するとよい。   Sericin nanofibers insolubilized with ethanol can be stained by ethanol solvent staining. The dyeing bath may be a mixture of ethanol and water, and the composition ratio may be an ethanol concentration of 40 to 70%. When the bath ratio is 1: 200, the sample is placed in an ethanol staining bath and allowed to stand at room temperature for 1 hour, thereby allowing staining. The dye concentration may be 0.1-0.5%. Raw sericin may be dyed with an acidic dye such as Orange 2, and sericin nanofibers in which a carboxyl group is previously introduced into a sample with glutaric anhydride (GA) may be dyed with a basic dye.

次に、水不溶化処理について、纏めて記載する。水溶解性のセリシンナノファイバーを水不溶性にするには次のようにするとよい。   Next, the water insolubilization treatment will be described collectively. In order to make the water-soluble sericin nanofibers insoluble in water, the following is preferable.

例えば、７０ｖ／ｖ％のメタノール水溶液または７０ｖ／ｖ％のエタノール水溶液をポリスチレン容器の底部分に入れ、これらの水溶液が直接セリシンナノファイバーに触れないように上げ底付きの台にセリシンナノファイバーを置く。ポリスチレン容器に蓋をして室温で２日間静置すると、ポリスチレン容器内部はアルコールにより蒸気圧が高まり、アルコールはセリシンナノファイバーに吸着される。ポリスチレン容器から試料を取りだし、室温で乾燥すると水不溶性のセリシンナノファイバーが製造できる。これが第１工程である。この場合、温度を高くすれば、吸着時間は短くなる。   For example, a 70 v / v% aqueous methanol solution or a 70 v / v% ethanol aqueous solution is placed in the bottom portion of the polystyrene container, and the sericin nanofibers are placed on a platform with a raised bottom so that these aqueous solutions do not directly touch the sericin nanofibers. When the polystyrene container is covered and allowed to stand at room temperature for 2 days, the vapor pressure inside the polystyrene container is increased by the alcohol, and the alcohol is adsorbed by the sericin nanofibers. When a sample is taken from a polystyrene container and dried at room temperature, water-insoluble sericin nanofibers can be produced. This is the first step. In this case, if the temperature is increased, the adsorption time is shortened.

溶解性のセリシンナノファイバーを完全に水不溶化するには、上記したようにアルコールで水不溶化する第１工程か、または以下の（ａ）のパラホルムアルデヒドで水不溶化する第１工程を経れば良く、次いで染色性の向上などのために、水不溶性セリシンナノファイバーに対して、以下の化学加工処理（ｂ）の第２工程を行う。   In order to completely insolubilize the soluble sericin nanofibers, the first step of water insolubilization with alcohol as described above or the first step of water insolubility with paraformaldehyde (a) below may be performed. Then, the second step of the following chemical processing (b) is performed on the water-insoluble sericin nanofibers for the purpose of improving dyeability.

（ａ）和光純薬工業（株）製の商品：４％パラホルムアルデヒド試薬０．１ｍｏｌ／Ｌ リン酸緩衝液ｐＨ７．４にセリシンナノファイバーを室温で２時間浸漬処理した後、試料を取り出し十分に水洗いを行い標準状態で乾燥させる。こうして製造したセリシンナノファイバーは、水不溶性である。 (A) Products manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: 4% paraformaldehyde reagent 0.1 mol / L After sericin nanofibers were soaked in phosphate buffer pH 7.4 for 2 hours at room temperature, the sample was taken out sufficiently Wash with water and dry under standard conditions. The sericin nanofibers thus produced are insoluble in water.

（ｂ）３官能性エポキシ化合物であるグリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセ化成工業（株）製、商品名：デナコールＥＸ−３１３およびＥＸ−３１４）または２官能性エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセ化成工業（株）製、商品名：デナコールＥＸ−８１０）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、この溶液を逆流冷却器を付けた１００ｍＬのナス型フラスコに入れ、セリシンナノファイバーがＤＭＦ中に完全に浸漬するように留意しながら、ウォーターバス中で、７５〜８０℃で２時間化学反応を行った。反応終了後、試料を取り出し、ＤＭＦで洗浄し、続いて５５℃のアセトンで洗浄することで未反応試薬を除去する。最終的に水で洗浄して室温で乾燥させる。このように第２工程の化学加工処理を行うことにより染色性などの向上した水不溶化ナノファイバーが得られる。 (B) Glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: Denacol EX-313 and EX-314) which is a trifunctional epoxy compound or ethylene glycol diglycidyl ether (Nagase) which is a bifunctional epoxy compound Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: Denacol EX-810) was dissolved in dimethylformamide (DMF), and this solution was placed in a 100 mL eggplant-shaped flask equipped with a backflow condenser, and sericin nanofibers were completely contained in DMF. The chemical reaction was carried out in a water bath at 75-80 ° C. for 2 hours while paying attention to soak in the water. After completion of the reaction, the sample is taken out and washed with DMF, followed by washing with 55 ° C. acetone to remove unreacted reagents. Finally wash with water and dry at room temperature. Thus, the water-insolubilized nanofibers with improved dyeability and the like are obtained by performing the chemical processing in the second step.

上記第１工程のアルコール処理を 更に詳細に説明する。エレクトロスピニングで製造したセリシンナノファイバーに水・アルコールの混合溶液を作用させる際、ポリスチレン容器の底部分に水・アルコールを入れ、セリシンナノファイバーが水・アルコールに触れないようにして水・アルコール蒸気に一定時間晒すことが効率的である。しかるのち、プラスチック容器からセリシンナノファイバーを取り出した後、室温の標準状態で軽く乾燥させるとよい。不溶化には公知のアルコールを用いることができ、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどが例示できる。水・アルコール混合溶液において、まず水がセリシンに浸透し、構造を弱め、しかるのち、アルコールが弱まった構造部分に入り込み、脱水効果を与えセリシンが結晶化するのであろう。そのため、アルコール溶液に水を所望により適当量入ることが必要であり、セリシン繭層を結晶化させるためのアルコール濃度は、通常、３０〜９０ｖ／ｖ％、好ましくは４０〜８０ｖ／ｖ％である。３０ｖ／ｖ％未満ではアルコールによる脱水作用が少なくなり結晶化効果が薄れる傾向があり、９０ｖ／ｖ％を超えると水による拡散が不十分となり、結晶化度を向上させることは困難となる傾向がある。   The alcohol treatment in the first step will be described in more detail. When water / alcohol mixed solution is allowed to act on sericin nanofibers manufactured by electrospinning, water / alcohol is placed in the bottom of the polystyrene container so that the sericin nanofibers do not touch water / alcohol, and the water / alcohol vapor is removed. It is efficient to expose for a certain time. Then, after taking out sericin nanofiber from a plastic container, it is good to lightly dry at the normal state of room temperature. A known alcohol can be used for insolubilization, and methanol, ethanol, propanol, butanol and the like can be exemplified. In the water / alcohol mixed solution, water will first permeate into sericin, weakening the structure, and then alcohol will enter the weakened structural part to give a dehydrating effect and sericin will crystallize. Therefore, it is necessary to add an appropriate amount of water to the alcohol solution as desired, and the alcohol concentration for crystallizing the sericin soot layer is usually 30 to 90 v / v%, preferably 40 to 80 v / v%. . If it is less than 30 v / v%, the dehydration action by alcohol tends to be reduced and the crystallization effect tends to be weakened. If it exceeds 90 v / v%, diffusion by water becomes insufficient, and it tends to be difficult to improve the crystallinity. is there.

メタノール、エタノールを用いるときは所望により水を加えアルコール濃度６０〜８０ｖ／ｖ％のアルコール水溶液を用い、セリシン繭層を室温で５分以上浸漬した後に取り出し、室温で乾燥するとよい。浸漬用アルコールが６０ｖ／ｖ％未満であると結晶化速度が遅くなり、十分に結晶化しない傾向があり、また８０ｖ／ｖ％を超えるとサンプル中に水が拡散しなくなり、逆に結晶化が進まなくなる傾向がある。   When methanol or ethanol is used, water may be added if desired, and an alcohol aqueous solution having an alcohol concentration of 60 to 80 v / v% may be used. After the sericin soot layer is immersed for 5 minutes or more at room temperature, it is taken out and dried at room temperature. If the alcohol for dipping is less than 60 v / v%, the crystallization speed will be slow, and there is a tendency that it will not crystallize sufficiently. On the other hand, if it exceeds 80 v / v%, water will not diffuse into the sample and conversely crystallization will not occur. There is a tendency to not progress.

上記第２工程としての（ｂ）の化学加工処理を更に詳細に説明する。   The chemical processing (b) as the second step will be described in more detail.

セリシンナノファイバーの染色性を向上させるためには、水不溶性のセリシンナノファイバーをエポキシ化合物で化学加工処理するとよい。例えば、グリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセ化成工業（株）製、商品名：デナコールＥＸ−３１３およびＥＸ−３１４）のように３官能性エポキシ化合物や、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセ化成工業（株）製、商品名：デナコールＥＸ−８１０）のような２官能性エポキシ化合物を用いて化学加工処理することができる。   In order to improve the dyeability of sericin nanofibers, water-insoluble sericin nanofibers may be chemically processed with an epoxy compound. For example, trifunctional epoxy compounds such as glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade names: Denacol EX-313 and EX-314), ethylene glycol diglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) , Trade name: Denacol EX-810), and can be chemically processed using a bifunctional epoxy compound.

シルクセリシンへの化学加工処理において、エポキシ化合物、二塩基酸無水物に対する有機溶媒としては、従来公知の有機溶媒を利用できる。このようなものとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦと略記することもある）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯと略記することもある）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡと略記することもある）、テトラヒドロフラン、ピリジン等が挙げられる。本発明においては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の使用が特に好ましい。   In the chemical processing to silk sericin, a conventionally known organic solvent can be used as the organic solvent for the epoxy compound and dibasic acid anhydride. Examples thereof include N, N-dimethylformamide (sometimes abbreviated as DMF), dimethyl sulfoxide (sometimes abbreviated as DMSO), dimethylacetamide (sometimes abbreviated as DMA), tetrahydrofuran, and the like. , Pyridine and the like. In the present invention, for example, use of N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO) or the like is particularly preferable.

本発明によれば、上記したセリシン溶液を用いてエレクトロスピニングするに際して、
セリシンナノファイバーに第二物質としてカイコ由来の絹フィブロイン（単に、フィブロインということもある）を複合してセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを提供することができる。この絹フィブロインの原料としては、絹糸を溶解して製造できるフィブロインスポンジを原料として用いることができる。このフィブロインスポンジは、次のようにして製造できる。 According to the present invention, when electrospinning using the above sericin solution,
Silk fiber-derived silk fibroin (sometimes simply referred to as fibroin) may be combined with the sericin nanofiber as a second substance to provide a sericin / fibroin composite nanofiber. As a raw material of this silk fibroin, fibroin sponge which can be manufactured by dissolving silk thread can be used as a raw material. This fibroin sponge can be manufactured as follows.

例えば、絹フィブロイン繊維を臭化リチウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム等の加熱した中性塩水溶液（例えば、６０℃の７Ｍの臭化リチウム水溶液）で溶解し、セルロース製透析膜で水と置換する透析法を採用する。その結果得られる、絹フィブロイン以外の夾雑物が除去された絹フィブロイン水溶液にメタノールやエタノール等のアルコールを添加して凝固させた後、凍結乾燥することでフィブロインスポンジ（シルクスポンジともいう）が製造できる。このシルクスポンジを、時間をかけながらＴＦＡ、ＨＦＡｃ、ＨＦＩＰ、ＦＡ等（ＴＦＡ、ＦＡが好ましく、ナノファイバー製造の効率的、経済的な視点からすると、ＴＦＡが特に好ましい）に溶解してシルクのフィブロイン溶液（フィブロインドープ）を調製することができる。このフィブロイン溶液を用いてエレクトロスピニングする。   For example, silk fibroin fiber is dissolved in a heated neutral salt solution of lithium bromide, calcium chloride, calcium nitrate, ammonium nitrate or the like (for example, a 7M lithium bromide solution at 60 ° C.) and replaced with water by a cellulose dialysis membrane. Adopt dialysis method. As a result, a fibroin sponge (also referred to as silk sponge) can be produced by adding an alcohol such as methanol or ethanol to the resulting silk fibroin aqueous solution from which impurities other than silk fibroin have been removed and coagulating it, followed by freeze drying. . This silk sponge is dissolved in TFA, HFAc, HFIP, FA, etc. over time (TFA and FA are preferred, and TFA is particularly preferred from the viewpoint of efficient and economical production of nanofibers). A solution (fibroin dope) can be prepared. Electrospinning is performed using this fibroin solution.

例えば、セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解してなるセリシンＴＦＡ溶液に、シルクスポンジをＦＡまたはＴＦＡに溶解したフィブロイン溶液を複合して製造できるセリシン・フィブロイン複合溶液を用いてエレクトロスピニングすることで、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを製造できる。   For example, sericin can be produced by electrospinning using a sericin / fibroin complex solution that can be prepared by combining a sericin TFA solution obtained by dissolving a sericin hope layer in TFA with a fibroin solution obtained by dissolving silk sponge in FA or TFA.・ Fibroin composite nanofibers can be manufactured.

このセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合、セリシンナノファイバーについて上記したセリシン溶液、エレクトロスピニング技術、アルコールやパラホルムアルデヒドによる水不溶化処理、化学加工処理、ならびに金属イオン吸着性、耐薬品性および染色性に関する記載は、全て適用され得るので、その詳細については説明しない。   In the case of this sericin / fibroin composite nanofiber, the sericin solution described above, electrospinning technology, water insolubilization treatment with alcohol or paraformaldehyde, chemical processing treatment, and metal ion adsorption, chemical resistance and dyeability Are all applicable and will not be described in detail.

以下、本発明を実施例および比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these examples.

実施例で使用する試料特性の測定方法は次の通りである。本発明で調製したセリシンナノファイバーやセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの理化学的特性を明らかにするため次の項目の試験を行った。
（１）酸溶解度（Ａｃｉｄ）およびアルカリ溶解度（Ａｌｋａｌｉ）：
６５℃の４Ｍ塩酸水溶液および０．１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液のそれぞれにサンプルを１時間浸漬処理し、処理前後の重量変化から酸溶解度とアルカリ溶解度とを評価した。 The measuring method of the sample characteristics used in the examples is as follows. In order to clarify the physicochemical properties of sericin nanofibers and sericin / fibroin composite nanofibers prepared in the present invention, the following tests were conducted.
(1) Acid solubility (Acid) and alkali solubility (Alkali):
The sample was immersed in each of a 4 M hydrochloric acid aqueous solution and a 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution at 65 ° C. for 1 hour, and acid solubility and alkali solubility were evaluated from weight changes before and after the treatment.

酸溶解度またはアルカリ溶解度＝｛（Ｍｂ−Ｍａ）／Ｍｂ｝×１００
上式において、Ｍｂは、薬品処理前のサンプル重量（１０５℃で１時間３０分乾燥）であり、Ｍａは、薬品処理後のサンプル重量（１０５℃で１時間３０分乾燥）である。 Acid solubility or alkali solubility = {(Mb−Ma) / Mb} × 100
In the above formula, Mb is the sample weight before chemical treatment (dried at 105 ° C. for 1 hour 30 minutes), and Ma is the sample weight after chemical treatment (dried at 105 ° C. for 1 hour 30 minutes).

（２）金属吸着量の定量：
アルコール処理により水不溶化したセリシンナノファイバーを、更にＥＤＴＡ二塩基酸無水物を含み加熱した有機溶媒で処理することで金属イオンの配位基となるＥＤＴＡをセリシンナノファイバーに導入して金属イオン吸着用の試料を製造した。これを０．５ｍＭの硝酸銀水溶液あるいは０．５ｍＭの硝酸銅水溶液に浸漬することで、銀イオンあるいは銅イオンを吸着させた。セリシンに吸着した金属イオン量はパーキンエルマー社製のプラズマ原子吸光スペクトロメーター（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＩＣＰ−ＡＥＳ））を用いて定量した。５〜１０ｍｇの試料を、ミクロウェーブ加水分解炉（ＭＤＳ−８１ＤＣＣＥＭ）を用いて２ｍＬの６５％硝酸で完全に加水分解し、実験時にさらに１０ｍＬの水を加え、ＩＣＰ−ＡＥＳ分析を行った。金属イオンの吸着量は、試料重量（ｇ）あたりの金属イオン量をｍｍｏｌで表示した。 (2) Quantification of metal adsorption amount:
Sericin nanofibers water-insolubilized by alcohol treatment are further treated with a heated organic solvent containing EDTA dibasic acid anhydride to introduce EDTA as a metal ion coordination group into sericin nanofibers for metal ion adsorption Samples of This was immersed in a 0.5 mM aqueous silver nitrate solution or a 0.5 mM aqueous copper nitrate solution to adsorb silver ions or copper ions. The amount of metal ions adsorbed on sericin was quantified using a plasma atomic absorption spectrometer (Inductive Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES)) manufactured by PerkinElmer. A 5-10 mg sample was completely hydrolyzed with 2 mL of 65% nitric acid using a microwave hydrolysis furnace (MDS-81DCCEM), and an additional 10 mL of water was added during the experiment for ICP-AES analysis. The amount of metal ions adsorbed was expressed in mmol as the amount of metal ions per sample weight (g).

（３）抗菌性評価：
加熱溶解後５５℃に保持した半合成脇本培地またはキングＢ培地２５ｍＬと、トマトかいよう病細菌（濃度１０９／ｍＬ）２ｍＬとを混合し、この混合物をシャーレに流し込んで平板状に固めた。この菌液混合平板培地上に約１ｃｍ四方の試料膜（水不溶化セリシンナノファイバー）を置き、試料全体を培地に密着させた。これを２０〜２５℃に保ち、所定の経過時間毎に検定試料付近の培地での菌増殖阻害程度を、試料の周囲に現れる阻止円の大きさをｍｍ単位で実測し、阻止円のサイズ変化から抗菌活性の有無、優劣を評価した。 (3) Antibacterial evaluation:
After heating and dissolving, 25 mL of the semi-synthetic Wakimoto medium or King B medium maintained at 55 ° C. and 2 mL of tomato scab disease bacteria (concentration 10 9 / mL) were mixed, and this mixture was poured into a petri dish and hardened into a flat plate shape. An about 1 cm square sample film (water-insolubilized sericin nanofiber) was placed on the bacterial solution mixed plate medium, and the entire sample was brought into close contact with the medium. Keeping this at 20 to 25 ° C., measuring the degree of inhibition of bacterial growth in the medium near the test sample every predetermined elapsed time, measuring the size of the inhibition circle appearing around the sample in mm, and changing the size of the inhibition circle The presence or absence of antibacterial activity and superiority or inferiority were evaluated.

（４）染色方法：
水不溶化セリシンナノファイバーの染色には、エタノール・水の混合水溶液系を染色浴にした「溶媒染色法」によることが最適である。溶媒染色法によると、未加工・未処理のセリシンナノファイバーは、酸性染料で効率的に染まるが、化学加工処理によりカルボキシル基等を導入した水不溶化セリシンナノファイバーは、塩基性染料で特異的に染色できるようになる。 (4) Dyeing method:
The most suitable method for dyeing water-insoluble sericin nanofibers is the “solvent dyeing method” using a mixed aqueous solution of ethanol and water as a dyeing bath. According to the solvent dyeing method, unprocessed and unprocessed sericin nanofibers are efficiently dyed with acidic dyes, but water-insolubilized sericin nanofibers introduced with carboxyl groups by chemical processing are specifically dyed with basic dyes. Can be dyed.

エタノールと水との混合溶液からなる染色浴を用い、０．２％の塩基性染料Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ（日本化薬株式会社製）を含む有機溶媒系で染色するとよい。浴比を１：１００に設定し、染色は、室温で１時間処理することが好都合である。   It is good to dye | stain with the organic-solvent type | system | group containing 0.2% of basic dye Methylene Blue (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) using the dyeing bath which consists of a mixed solution of ethanol and water. Conveniently the bath ratio is set to 1: 100 and the dyeing is treated for 1 hour at room temperature.

溶媒染色法では次の染料を用いることができる。
Ｅｔｈｙｌ Ｖｉｏｌｅｔ（東京化成工業株式会社製、ＭＷ＝５６０、Ｃ．Ｉ．Ｎ．：Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ ４ Ｃ．Ｉ．＝ ４２６００）。
Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ（純正化学株式会社製、ＭＷ＝３２０、Ｃ．Ｉ．Ｎ．：Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ９ Ｃ．Ｉ．＝ ５２０１５）。
Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １８（日本化薬株製、商品名：Ａｃｉｄ Ｓｃａｒｌｅｔ ３Ｂ）
但し、ＭＷは分子量、 Ｃ．Ｉ．はＣｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ組成番号、 Ｃ．Ｉ．Ｎ．は Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｇｅｎｅｒｉｃ名を意味する。 In the solvent dyeing method, the following dyes can be used.
Ethyl Violet (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., MW = 560, C.I.N .: C.I. Basic Violet 4 C.I. = 42600).
Methylene Blue (manufactured by Junsei Co., Ltd., MW = 320, C.I.N .: C.I.Basic Blue 9 C.I. = 52015).
Acid Red 18 (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: Acid Scallet 3B)
Where MW is molecular weight, C.I. I. Is the Color Index composition number, C.I. I. N. Means the Color Index Generic name.

（５）染着率：
染着率（％）は、水不溶化セリシンナノファイバーの染着前および染着後における染色浴中の染料濃度変化から求めた。染着前、染着後における染色浴に対して、最大吸収波長６６２ｎｍあるいは染料に特有な２９６ｎｍにおける吸光度を島津自記分光光度計（ＭＰＣ−３１００／ＵＶ−３１００Ｓ)を用いて求め、予め作成した既知濃度−吸光度関係の検量線にあてはめて染色浴濃度を求めた。染着率は下記の式から計算した。
染着率（％）＝［（染着前の染色浴濃度−染着後の染色浴濃度）／（染色前の染色浴濃度）］×１００ (5) Dyeing rate:
The dyeing rate (%) was determined from changes in the dye concentration in the dyeing bath before and after dyeing water-insolubilized sericin nanofibers. The absorbance at a maximum absorption wavelength of 662 nm or a dye specific to 296 nm before and after dyeing is determined using a Shimadzu self-recording spectrophotometer (MPC-3100 / UV-3100S) and prepared in advance. The dye bath concentration was determined by fitting to a calibration curve of the concentration-absorbance relationship. The dyeing rate was calculated from the following formula.
Dyeing rate (%) = [(Dye bath concentration before dyeing−Dye bath concentration after dyeing) / (Dye bath concentration before dyeing)] × 100

実施例および比較例で使用する試料は下記の通りである。
（１）セリシンパウダー（粉末状態を呈するもの）：
本発明で比較のために使用するセリシンパウダーは、和光純薬工業株製の商品名：セリシンパウダー（１６７−２２６８１、Ｌｏｔ ＣＤＲ４２５８、１ｇ）である。本発明では、セリシンパウダーとはこの商品を意味するが、明細書の一部の個所では、セリシンパウダー以外の粉末状セリシンをいう場合もある。 Samples used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Sericin powder (presenting a powder state):
The sericin powder used for comparison in the present invention is a trade name: sericin powder (167-22681, Lot CDR4258, 1 g) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. In the present invention, sericin powder means this product, but in some parts of the specification, powdered sericin other than sericin powder may be mentioned.

（２）セリシンホープのセリシン繭層（セリシンホープ繭層ともいう）：
セリシン繭層は、高原社市販の商品であり、商品名はセリシンホープ・コクーン、企画番号は、ＳＨＣ−１−１５０であり、２５０ｇ単位で購入できる。この試料には無機物、脂質（０．１６％）、尿酸（０．００６％）が含まれる（高原社ＨＰ：http://www.kougensha.com/hanbai/sericin.html参照） (2) Sericin Hope Sericin Layer (also referred to as Sericin Hope Layer):
The sericin soot layer is a product sold by Takahara, the product name is Sericin Hope Cocoon, the project number is SHC-1-150, and can be purchased in units of 250 g. This sample contains inorganic substances, lipids (0.16%), and uric acid (0.006%) (see Takahara's HP: http://www.kougensha.com/hanbai/sericin.html)

セリシンホープ・コクーンを本発明の実験で使用するには、試料に含まれる脂質を除去することが必要である。そのため、予めアルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）水溶液に浸漬し脂質を除いた後、アルコールから取り出し室温で軽く乾燥させるとよい。   In order to use sericin hope cocoon in the experiments of the present invention, it is necessary to remove lipid contained in the sample. Therefore, after pre-immersing in an aqueous solution of alcohol (for example, methanol, ethanol, etc.) to remove lipids, it is preferable to remove the lipid and dry it at room temperature.

（３）シルクスポンジ（フィブロインスポンジともいう）：
家蚕から得られた生糸を、濃度０．０７％炭酸ナトリウム溶液を用いて１時間煮沸してシルクセリシンを除去した後の精練絹（絹フィブロイン繊維）６．５ｇを温度７５℃、９．５モルの臭化リチウム水溶液に溶解し、５℃の蒸留水で４日間透析し、ＬｉイオンとＢｒイオンを除去して、濃度１．８％の絹フィブロイン水溶液を得た。この濃度１．８％の絹フィブロイン水溶液３００ｍＬに９９％メタノール２０ｍＬを加え、室温で静置するとフィブロイン水溶液がゲル化して沈殿を生じた。これを凍結乾燥装置に入れて減圧下で乾燥することによりシルクスポンジを製造した。 (3) Silk sponge (also called fibroin sponge):
A raw silk obtained from a rabbit is boiled for 1 hour using a 0.07% sodium carbonate solution to remove silk sericin, and 6.5 g of scoured silk (silk fibroin fiber) is heated to 75 ° C. and 9.5 mol. Was dissolved in an aqueous lithium bromide solution and dialyzed against distilled water at 5 ° C. for 4 days to remove Li ions and Br ions to obtain a silk fibroin aqueous solution having a concentration of 1.8%. When 20 mL of 99% methanol was added to 300 mL of this silk fibroin aqueous solution with a concentration of 1.8%, and the solution was allowed to stand at room temperature, the fibroin aqueous solution gelled and precipitates. This was put into a freeze-drying apparatus and dried under reduced pressure to produce a silk sponge.

（４）エレクトロスピニングによるナノファイバー製造方法：
セリシン溶液を用い、カトーテック株式会社（カトーテツク）製のエレクトロスピニング装置によりセリシンナノファイバー（またはセリシンとフィブロインとからなるセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー）を製造した。所定濃度のセリシン溶液（またはセリシン溶液とフィブロイン溶液との複合溶液）をポリマー溶液貯蔵タンクに充填した。ポリマー溶液貯蔵タンクに陽極電極を付けた紡糸口から陰極板間に印加電圧を加えた。陽極・陰極間の距離は自由に変化させることが可能である。 (4) Nanofiber manufacturing method by electrospinning:
Using the sericin solution, sericin nanofibers (or sericin / fibroin composite nanofibers composed of sericin and fibroin) were produced by an electrospinning apparatus manufactured by Kato Tech Co., Ltd. (Katotech). A polymer solution storage tank was filled with a sericin solution having a predetermined concentration (or a composite solution of a sericin solution and a fibroin solution). An applied voltage was applied between the cathode plate and the spinning port with the anode electrode attached to the polymer solution storage tank. The distance between the anode and the cathode can be freely changed.

この場合、テルモ株式会社製、テルモノンベベル針（２２Ｇ Ｘ １１／２”（０．７０×３８ｍｍ）を紡糸口のノズルとして用いた。株式会社トップ製・ロックタイプ・螺旋式の５ｍＬトッププラスチックシリンジをポリマー貯蔵タンクとして使用した。   In this case, a Terumon bevel needle (22G X 11/2 ”(0.70 × 38 mm) manufactured by Terumo Corporation was used as a nozzle for the spinneret. Top made, lock type, spiral 5 mL top plastic syringe Was used as a polymer storage tank.

両極に印加電圧を加えると、陽極に接続する紡糸口から静電力により陰極板に向かって極めて微細なセリシン溶液が噴射され、陰極板上にセリシンナノファイバー（またはセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー）が積層した。陰極板に付着したセリシンナノファイバー（またはセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー）に金イオンのコーティングを施し、走査型電子顕微鏡でナノファイバーの形態を観察し、ナノファイバーの太さ（サイズ）を評価した。   When an applied voltage is applied to both electrodes, an extremely fine sericin solution is ejected from the spinneret connected to the anode toward the cathode plate by electrostatic force, and sericin nanofibers (or sericin / fibroin composite nanofibers) are laminated on the cathode plate. did. The sericin nanofiber (or sericin / fibroin composite nanofiber) attached to the cathode plate was coated with gold ions, the form of the nanofiber was observed with a scanning electron microscope, and the thickness (size) of the nanofiber was evaluated.

以下の実施例では、エレクトロスピニングの条件を詳細に記述するようにしたが、紡糸条件の記載の無い場合は、印加電圧２０ｋＶ、紡糸距離１５ｃｍであることを意味する。   In the following examples, the electrospinning conditions are described in detail. However, when the spinning conditions are not described, it means that the applied voltage is 20 kV and the spinning distance is 15 cm.

なお、本発明では、セリシン溶液（またはセリシン・フィブロイン複合溶液）の濃度はすべてｗｔ％で表示した。   In the present invention, all concentrations of sericin solution (or sericin / fibroin complex solution) are expressed in wt%.

（５）ナノファイバーの平均繊度径と標準偏差：
エレクトロスピニングで製造したセリシンナノファイバー（またはセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー）にイオンコーターで厚さ３００Åの金のコーティングを施した。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により異なる視野１０箇所のナノファイバー画像を撮影し、画像をプリンターで印刷した。画像に記載されたスケールを基に各視野につき１０ヶ所の繊維径を計測した。このようにして合計１００個所の繊維径から、平均繊維径と標準偏差（ＳＤ）を計測した。 (5) Average fine diameter and standard deviation of nanofiber:
A sericin nanofiber (or sericin / fibroin composite nanofiber) produced by electrospinning was coated with a gold coating having a thickness of 300 mm with an ion coater. Nanofiber images at 10 different visual fields were taken with a scanning electron microscope (SEM), and the images were printed with a printer. Ten fiber diameters were measured for each visual field based on the scale described in the image. Thus, the average fiber diameter and the standard deviation (SD) were measured from the fiber diameters at a total of 100 positions.

（６）耐薬品安定セリシン：
酸性水溶液またはアルカリ性水溶液の作用を受けるとエレクトロスピニングにより製造されたセリシンナノファイバーは溶解する。このセリシンナノファイバーの耐薬品性を向上させるには、エポキシ化合物で予めセリシンを化学修飾するとよい。エポキシ化合物の中で化学反応性が高く、安定して化学加工処理ができるのはエチレングリコールジグリシジルエーテル（ＥＧＤＧＥ）であり、エポキシ化合物の中で最も使いやすい。ＥＧＤＧＥは２官能性エポキシ化合物であるため、セリシン分子間を架橋結合し、セリシンの塩基性アミノ酸であるＴｙｒ、Ｓｅｒなどのフェニル基のＯＨと化学結合し、その結果、アルカリや酸の水溶液に対する耐薬品性が向上する。セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も同様である。 (6) Chemically stable sericin:
When subjected to the action of an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution, sericin nanofibers produced by electrospinning dissolve. In order to improve the chemical resistance of the sericin nanofiber, sericin may be chemically modified with an epoxy compound in advance. Among the epoxy compounds, ethylene glycol diglycidyl ether (EGDGE) has high chemical reactivity and can be chemically processed stably, and is the easiest to use among epoxy compounds. Since EGDGE is a bifunctional epoxy compound, it crosslinks between sericin molecules and chemically bonds with OH of phenyl groups such as Tyr and Ser, which are basic amino acids of sericin. Chemical properties are improved. The same applies to sericin / fibroin composite nanofibers.

アルコール等で水不溶化したセリシンナノファイバーに対してグラフト加工処理も化学加工処理をもすることもできるし、グルタル酸無水物で化学修飾してカルボキシル基を導入した水不溶化セリシンナノファイバーは塩基性染料でよく染まるようになる。また、エポキシ化合物で化学加工処理した水不溶化セリシンナノファイバーは酸やアルカリなどの薬品に溶解し難くなる。さらに、無水フタル酸を含むＤＭＳＯでセリシンナノファイバーを化学修飾すると、強くて堅いゴム状セリシンナノファイバーとなる。セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も同様である。  Grafting and chemical processing can be applied to sericin nanofibers water-insolubilized with alcohol, etc., and water-insolubilized sericin nanofibers that are chemically modified with glutaric anhydride and introduced with carboxyl groups are basic dyes. It will be dyed well. In addition, water-insolubilized sericin nanofibers chemically processed with an epoxy compound are difficult to dissolve in chemicals such as acids and alkalis. Furthermore, when sericin nanofibers are chemically modified with DMSO containing phthalic anhydride, strong and hard rubbery sericin nanofibers are obtained. The same applies to sericin / fibroin composite nanofibers.

（７）金属イオンの吸着および定量方法：
被測定試料を、硝酸カリウムを含む０．５ｍＭの硝酸銀水溶液および硝酸銅水溶液（アンモニア水を加えてｐＨを１１．４に調整）のそれぞれに室温で３０時間浸漬することで金属イオンを吸着させた。 (7) Metal ion adsorption and quantification method:
Metal ions were adsorbed by immersing the sample to be measured in each of a 0.5 mM aqueous silver nitrate solution containing potassium nitrate and a copper nitrate aqueous solution (pH adjusted to 11.4 by adding aqueous ammonia) for 30 hours.

被測定試料に吸着した金属イオンを、パーキンエルマー社製のプラズマ原子吸光スペクトルメーター（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて分析した。５〜１０ｍｇの試料を、ミクロウェーブ加水分解炉（ＭＤＳ−８１ＤＣＣＥＭ）を用いて２ｍＬの６５％硝酸で完全に加水分解し、実験時さらに１０ｍＬの水を加え、ＩＣＰ−ＡＥＳ分析を行った。金属イオンの吸着量は、試料重量あたりの金属イオン量をｍｍｏｌで表した。   The metal ions adsorbed on the sample to be measured were analyzed using a plasma atomic absorption spectrometer (ICP-AES) manufactured by PerkinElmer. A 5 to 10 mg sample was completely hydrolyzed with 2 mL of 65% nitric acid using a microwave hydrolysis furnace (MDS-81DCCEM), and an additional 10 mL of water was added during the experiment for ICP-AES analysis. The amount of metal ions adsorbed was expressed in mmol of metal ions per sample weight.

エレクトロスピニングにより製造した状態の従来のセリシンナノファイバーは本来水に溶解し易いが、本発明で使用する裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）または新蚕品種・セリシンホープに由来する蚕品種のセリシン繭層は、水中にいれても全量が溶解することは無い。エレクトロスピニングを行うための溶媒としては、（１）ヘキサフルオロアセトン（ＨＦＡｃ）１．５水和物（和光純薬工業（株）製））（特開２００４−６８１６１）、（２）ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）（和光純薬工業（株）製)）（特表２００６−５０４４５０）、または（３）ヘキサフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を利用できる。しかし、セリシンホープ繭層の分子量を低下させることなく、エレクトロスピニングのために好ましく利用できる溶媒はＴＦＡである。セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も同様である。   Although conventional sericin nanofibers manufactured by electrospinning are inherently soluble in water, bare cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s), or new cultivar, sericin hope used in the present invention The sericin cocoon layer of the cocoon varieties derived from is not completely dissolved even when placed in water. As a solvent for performing electrospinning, (1) hexafluoroacetone (HFAc) 1.5 hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (JP 2004-68161), (2) hexafluoroisopropanol (HFIP) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (special table 2006-504450) or (3) hexafluoroacetic acid (TFA) can be used. However, a solvent that can be preferably used for electrospinning without reducing the molecular weight of the sericin hope layer is TFA. The same applies to sericin / fibroin composite nanofibers.

セリシンホープ繭層をＴＦＡで溶解してなる溶液を従来既知のエレクトロスピニング装置で紡糸して製造できるセリシンナノファイバーは水溶解性であるため、エレクトロスピニング紡糸直後のセリシンナノファイバーは応用範囲が限られる。産業資材として利用する場合には、水不溶化処理や化学加工処理を施すことが必要不可欠である。セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も同様である。   Since sericin nanofibers that can be produced by spinning a solution obtained by dissolving a sericin hope layer with TFA using a conventionally known electrospinning apparatus are water-soluble, sericin nanofibers immediately after electrospinning have a limited range of applications. . When used as an industrial material, it is indispensable to perform water insolubilization treatment or chemical processing treatment. The same applies to sericin / fibroin composite nanofibers.

本実施例では、セリシンホープ繭層溶解のための溶媒探索を行った。   In this example, the search for a solvent for dissolution of the sericin hope layer was performed.

０．０４ｇのセリシンホープ繭層を２５℃および５０℃に調整した１．１６０ｇの溶媒（ＴＦＡ、ＨＦＩＰ、ＦＡ、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ）に２時間浸漬し、セリシンホープ繭層の溶解状態を調べた。得られた結果を表１および２に示す。ＴＦＡはトリフルオロ酢酸、ＨＦＩＰはヘキサフルオロイソプロパノール、ＦＡは蟻酸、ＤＭＳＯはジメチルスルホキシド、ＤＭＦはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドである。   0.04 g of sericin hope soot layer was immersed in 1.160 g of solvents (TFA, HFIP, FA, DMF, DMSO) adjusted to 25 ° C. and 50 ° C. for 2 hours, and the dissolution state of the sericin hope soot layer was examined. The obtained results are shown in Tables 1 and 2. TFA is trifluoroacetic acid, HFIP is hexafluoroisopropanol, FA is formic acid, DMSO is dimethyl sulfoxide, and DMF is N, N-dimethylformamide.

上記表１および２において、溶解状態は、次のカテゴリーで判定した。
◎：完全に溶解した。
△：試料の一部が溶解しゲル状態になったが、膜としては使用可能である。
×：試料は全く溶解しなかった。 In Tables 1 and 2 above, the dissolution state was determined by the following category.
(Double-circle): It melt | dissolved completely.
(Triangle | delta): Although a part of sample melt | dissolved and it became a gel state, it can be used as a film | membrane.
X: The sample was not dissolved at all.

上記表から次のことが分かる。セリシンホープ繭層を効率的に溶解する溶媒は、ＴＦＡである。セリシンホープ繭層を上記温度のＴＦＡに溶解し、この溶液をポリスチレン膜からなる基材の表面に塗布し、溶媒を蒸発させて乾燥固化して得られたセリシン膜は、透明で、かつしなやかな膜であった。このことから、セリシンホープ繭層をＴＦＡで溶解すればセリシンホープ繭層の分子量は大幅に低下しないことが分かる。分子量の低下が顕著であると、得られるセリシン膜は脆弱となり、ボロボロの粉末状態になるからである。また、上記５種類の溶媒中、ＴＦＡ以外にＦＡも使用は可能であると考えられる。   The following can be seen from the above table. A solvent that efficiently dissolves the sericin hope soot is TFA. The sericin film is obtained by dissolving the sericin hope layer in TFA at the above temperature, applying this solution to the surface of the substrate made of polystyrene film, evaporating the solvent, and solidifying by drying. The sericin film is transparent and supple. It was a membrane. From this, it can be seen that if the sericin hope layer is dissolved with TFA, the molecular weight of the sericin hope layer is not significantly reduced. This is because when the molecular weight is significantly reduced, the obtained sericin film becomes brittle and becomes a tattered powder state. In addition to the TFA, in addition to TFA, FA can be used.

本実施例では、セリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液から製造したセリシン膜の形状を観測し、所見を述べる。   In this example, the shape of the sericin film produced from the TFA solution of the sericin hope layer is observed and the findings are described.

セリシンホープ繭層（ＳＣ）およびセリシンパウダー（ＳＰ）のそれぞれを２５℃のＴＦＡに２４時間かけて完全に溶解させて、一定濃度（３ｗｔ％、６ｗｔ％）のセリシン溶液をポリスチレン（Ｓｔ）基材表面に拡げて室温のドラフト中で送風乾燥させてＴＦＡを蒸発させ、乾燥固化させてセリシン膜を調製した。得られたセリシン膜の形状と機械的特性を調べた。得られた観察結果を表３に示す。   Each of the sericin hope layer (SC) and sericin powder (SP) was completely dissolved in TFA at 25 ° C. over 24 hours, and a sericin solution having a constant concentration (3 wt%, 6 wt%) was made into a polystyrene (St) substrate. The sericin film was prepared by spreading on the surface and drying by blowing in a draft at room temperature to evaporate TFA and drying and solidifying. The shape and mechanical properties of the obtained sericin film were investigated. The obtained observation results are shown in Table 3.

表３中で、３％ＳＣとは、セリシンホープ繭層を２５℃のＴＦＡに溶解して調製した濃度３ｗｔ％セリシンのＴＦＡ溶液、３％ＳＰとは、セリシンパウダーをＴＦＡに溶解して調製した濃度３ｗｔ％のセリシン溶液を意味する。   In Table 3, 3% SC is a TFA solution of 3 wt% sericin prepared by dissolving a sericin hope layer in TFA at 25 ° C., and 3% SP is prepared by dissolving sericin powder in TFA. A sericin solution having a concentration of 3 wt% is meant.

表３において、形状および所見は次のカテゴリーで判定した。
形状：
◎：良好な透明膜状態。
○：透明膜状態。 In Table 3, shape and findings were determined in the following categories.
shape:
A: Excellent transparent film state.
○: Transparent film state.

所見：
△：送風乾燥後のセリシン膜はポリスチレン基材から容易に剥離できる。
▲：送風乾燥後のセリシン膜はポリスチレン基材に強固に付着し、剥離は容易ではない。 Findings:
(Triangle | delta): The sericin film | membrane after ventilation drying can peel easily from a polystyrene base material.
(Triangle | delta): The sericin film | membrane after ventilation drying adheres firmly to a polystyrene base material, and peeling is not easy.

上記表３から次のことが分かる。セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解してなる３ｗｔ％のセリシンホープＴＦＡ溶液をポリスチレン基材表面に塗布し、蒸発乾燥固化して得られたセリシン膜は透明でしなやかであった。   The following can be seen from Table 3 above. The sericin film obtained by applying a 3 wt% sericin hope TFA solution obtained by dissolving the sericin hope cocoon layer in TFA to the surface of the polystyrene substrate and evaporating to dryness was transparent and supple.

一方、セリシンパウダーをＴＦＡに溶解してなる溶液をポリスチレン基材表面に塗布し、乾燥固化して得られたセリシン膜は、ポリスチレン基材表面でネバネバした状態であり、ポリスチレン基材表面を強固に被覆してしまい剥離できなかった。   On the other hand, a sericin film obtained by applying a solution obtained by dissolving sericin powder in TFA to the surface of the polystyrene substrate and drying and solidifying it is sticky on the surface of the polystyrene substrate. It was covered and could not be peeled off.

以上のことは、セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解しても分子量は大幅に低下していないが、セリシンパウダーをＴＦＡに溶解すると分子量低下が起こる可能性があることを示唆する。本発明の目的を達成するためには、セリシンパウダーよりもセリシン繭層が好ましい。   The above suggests that the molecular weight is not significantly decreased even when the sericin hope layer is dissolved in TFA, but the molecular weight may be decreased when sericin powder is dissolved in TFA. In order to achieve the object of the present invention, a sericin soot layer is preferable to sericin powder.

本実施例では、各種濃度のセリシンＴＦＡ溶液を用いて得られたセリシン膜の形状を観測し、所見を述べる。   In this example, the shape of a sericin film obtained using various concentrations of sericin TFA solution is observed and the findings are described.

セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに３日間浸漬して完全に溶解させてなる各種濃度のセリシンＴＦＡ溶液をポリスチレン基材表面に拡げ、室温、ドラフト中で送風乾燥し、ＴＦＡを蒸発させ、乾燥固化させてセリシン膜を調製した。得られたセリシン膜の形状と所見の観察結果を表４に示す。   Sericin Hope soot layer is immersed in TFA at 40 ° C for 3 days to completely dissolve the sericin hope TFA solution on the polystyrene substrate surface, blown and dried in a draft at room temperature to evaporate TFA and dry Solidified to prepare a sericin film. Table 4 shows the observation results of the shape and findings of the obtained sericin film.

表４において、２％ＳＣとは、セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに溶解して調製したセリシンホープ繭層の濃度２ｗｔ％ＴＦＡ溶液を意味する。４％ＳＣ、６％ＳＣ、８％ＳＣ、１０％ＳＣ、および１２％ＳＣもこれに準ずる。   In Table 4, 2% SC means a 2 wt% TFA solution of sericin hope layer prepared by dissolving sericin hope layer in TFA at 40 ° C. The same applies to 4% SC, 6% SC, 8% SC, 10% SC, and 12% SC.

表４において、形状および所見は次のカテゴリーで判定した。
形状：
◎：良好な透明膜状態。
×：暗茶褐色。
所見：
△：送風乾燥後のセリシン膜はポリスチレン基材から容易に剥離できる。 In Table 4, the shape and findings were determined in the following categories.
shape:
A: Excellent transparent film state.
X: Dark brown color.
Findings:
(Triangle | delta): The sericin film | membrane after ventilation drying can peel easily from a polystyrene base material.

表４から明らかなように、セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡで溶解して得られた２ｗｔ％〜８ｗｔ％のセリシン溶液を原料にして、ポリスチレン基材表面に塗布し、乾燥固化させると透明で強靱なセリシン膜が製造できる。   As is clear from Table 4, 2 wt% to 8 wt% sericin solution obtained by dissolving the sericin hope cocoon layer with TFA at 40 ° C. is applied to the surface of the polystyrene substrate and transparent when dried and solidified. Can produce a tough sericin film.

本実施例では、各種濃度のセリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングし、セリシンナノファイバーを製造した。   In this example, sericin nanofibers were produced by electrospinning using TFA solutions of various concentrations of sericin hope layer.

セリシンホープ繭層を２５℃のＴＦＡに浸漬し、浸漬時間（溶解時間）を変えて溶解させ、濃度２ｗｔ％〜１２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。得られた濃度２ｗｔ％〜１２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was immersed in TFA at 25 ° C. and dissolved by changing the immersion time (dissolution time) to prepare a sericin TFA solution having a concentration of 2 wt% to 12 wt%. The obtained sericin TFA solution having a concentration of 2 wt% to 12 wt% was electrospun at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニングの条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.06 cm / min.

得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの平均繊維径、標準偏差、ナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびナノファイバーの形状を表５に集約する。   The morphology of the obtained sericin nanofibers is observed by SEM, and the average fiber diameter, standard deviation, maximum and minimum values of the nanofiber fiber diameter, and nanofiber shape are summarized in Table 5.

表５において、２％−０．５ｄとは、２５℃のＴＦＡに０．５日（１２時間）かけてセリシン繭層を完全に溶解し、セリシン繭層のＴＦＡ濃度が２ｗｔ％である試料溶液を意味する。４％−２．５ｄ、６％−４ｄ、８％−４ｄ、１０％−７ｄ、１２％−４ｄもこれに準じる。繊維径とは、製造したセリシンのナノファイバーの平均繊維径（ｎｍ）であり、最大径および最小径とは、製造したセリシンのナノファイバーをＳＥＭ観察した際、観察できるセリシンナノファイバーの最大の繊維径（ｎｍ）と最小の繊維径（ｎｍ）である。   In Table 5, 2% -0.5d is a sample solution in which the sericin soot layer is completely dissolved in TFA at 25 ° C. over 0.5 days (12 hours), and the TFA concentration of the sericin soot layer is 2 wt%. Means. The same applies to 4% -2.5d, 6% -4d, 8% -4d, 10% -7d, and 12% -4d. The fiber diameter is the average fiber diameter (nm) of the produced sericin nanofibers, and the maximum diameter and the minimum diameter are the largest fibers of the sericin nanofiber that can be observed when the produced sericin nanofibers are observed by SEM. The diameter (nm) and the minimum fiber diameter (nm).

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー
○：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。 The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultrafine nanofibers O: Very few bead-like forms exist in ultrafine nanofibers.

表５におけるセリシンＴＦＡ溶液のうち、その代表例として、６ｗｔ％−４ｄセリシンＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングして製造したセリシンナノファイバーの形態を走査型電子顕微鏡で観察し、このＳＥＭ画像を図１に示す。図１から明らかなように、ビーズ形状の存在は全く認められず表面が平滑なセリシンナノファイバーであった。ビーズ形状の存在が少ないため優れたセリシンナノファイバーである。   As a representative example of the sericin TFA solutions in Table 5, the morphology of sericin nanofibers produced by electrospinning using a 6 wt% -4d sericin TFA solution was observed with a scanning electron microscope, and this SEM image was shown in FIG. Shown in As is apparent from FIG. 1, the presence of a bead shape was not recognized at all, and the surface was a sericin nanofiber with a smooth surface. It is an excellent sericin nanofiber because it has few beads.

表５から明らかように、２ｗｔ％〜１２ｗｔ％濃度で、２５℃の浸漬温度（溶解温度）、０．５日〜７日の浸漬時間（溶解時間）で得られたセリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングしたところ、種々の平均繊維径を有するセリシンナノファイバーを製造できた。従って、用途に目的に合わせて各種繊維径のセリシンナノファイバーを提供できることが分かる。セリシンＴＦＡ溶液の濃度が２ｗｔ％〜８ｗｔ％、好ましくは２ｗｔ％〜６ｗｔ％である場合に、平均繊維径が極細となり、繊維径分布が狭く、利用価値の高いセリシンナノファイバーを提供できる。なお、ビーズ形状の存在が少なければ、ビーズ形状が混じったセリシンナノファイバーでも、それに合った用途で利用可能である。このエレクトロスピニングの結果と実施例３における成膜の結果とは若干異なり、必ずしも直接的な関係はないことが分かった。   As is clear from Table 5, the TFA solution of sericin hope layer obtained at an immersion temperature (dissolution temperature) of 25 ° C. and an immersion time (dissolution time) of 0.5 to 7 days at a concentration of 2 wt% to 12 wt%. Was electrospun, and sericin nanofibers having various average fiber diameters could be produced. Therefore, it turns out that the sericin nanofiber of various fiber diameters can be provided according to the objective for a use. When the concentration of the sericin TFA solution is 2 wt% to 8 wt%, preferably 2 wt% to 6 wt%, it is possible to provide sericin nanofibers with a high average utility diameter, narrow fiber diameter distribution, and high utility value. If the presence of the bead shape is small, a sericin nanofiber mixed with the bead shape can be used for a suitable use. It was found that the result of electrospinning and the result of film formation in Example 3 are slightly different and do not necessarily have a direct relationship.

セリシンホープ幼虫のセリシンホープ繭層の代わりに、突然変異系統である裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）あるいはセリシン蚕（Ｎｄ−ｓ）幼虫のセリシン繭層を用い、実施例４と同様の方法で試料をＴＦＡに浸漬し、２５℃で４日溶解して６ｗｔ％のセリシン溶液をエレクトロスピニングしても図１と同様に良好なセリシンナノファイバーが製造できた。また、２ｗｔ％〜１２ｗｔ％濃度で、２５℃の浸漬温度（溶解温度）、０．５日〜７日の浸漬時間（溶解時間）で得られた上記セリシン繭層のＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングしたところ、実施例４の場合とほぼ類似した傾向が確認された。   Instead of the sericin hope layer of the sericin hope larvae, the sericin cocoon layer of the mutant strain naked moth (gene symbol Nd) or sericin moth (Nd-s) larvae was used, and the sample was prepared in the same manner as in Example 4. A good sericin nanofiber could be produced in the same manner as in FIG. 1 even when it was immersed in TFA, dissolved for 4 days at 25 ° C., and electrospun a 6 wt% sericin solution. Also, electrospinning using a TFA solution of the sericin soot layer obtained at an immersion temperature (dissolution temperature) of 25 ° C. and an immersion time (dissolution time) of 0.5 to 7 days at a concentration of 2 wt% to 12 wt%. As a result, a tendency almost similar to that in Example 4 was confirmed.

セリシンホープ幼虫のセリシンホープ繭層の代わりに、突然変異系統である裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｐｎｄ、Ｎｄ-２３、Ｎｄ強、Ｎｄ−ｓおよびＮｄＨ）の幼虫の各種セリシン繭層を用い、実施例４と同様の方法で試料をＦＡ（蟻酸）、ＴＦＡ（トリフルオロ酢酸）、ＨＦＩＰ（１,１,１,３,３,３−ヘキサフルオロ２プロパノール）に浸漬し、２５℃または４０℃で溶解時間を変えて各種セリシン繭層の溶解状態を評価した。溶解条件は次の通りである。０．００５ｇセリシン繭層を０．００２ｇの有機溶媒に溶解した。得られた結果のうち、Ｎｄ、Ｎｄ−ｓ、セリシンホープ、ＮｄＨについての結果を表６および７に示す。   In place of the sericin hope larvae of sericin hope larvae, various sericins of larvae of the mutant strains naked moth (gene symbol Nd), sericin moth (gene symbols Pnd, Nd-23, strong Nd, Nd-s and NdH) Using the soot layer, the sample was immersed in FA (formic acid), TFA (trifluoroacetic acid), HFIP (1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol) in the same manner as in Example 4, The dissolution state of various sericin soot layers was evaluated by changing the dissolution time at 25 ° C. or 40 ° C. The dissolution conditions are as follows. A 0.005 g sericin soot layer was dissolved in 0.002 g of an organic solvent. Of the obtained results, Tables 6 and 7 show the results for Nd, Nd-s, sericin hope, and NdH.

表６中の溶解条件の略符合は次のことを意味する。
ＦＡ１５、ＦＡ３９、ＦＡ６５：セリシン繭層をＦＡ中、室温で、それぞれ、１５、３９、６５時間浸漬した。
ＦＡ２０Ｄ：セリシン繭層をＦＡ中、室温で２０日間浸漬した。
ＴＦＡおよびＨＦＩＰの場合は、ＦＡに準ずる。 The abbreviations of the dissolution conditions in Table 6 mean the following.
FA15, FA39, FA65: The sericin soot layer was immersed in FA at room temperature for 15, 39, 65 hours, respectively.
FA20D: The sericin soot layer was immersed in FA at room temperature for 20 days.
In the case of TFA and HFIP, it conforms to FA.

表６中の溶解状態は次の３種類で評価した。
−：溶解しない。
±：試料は部分的に溶解する。
＋：溶解する。 The dissolved states in Table 6 were evaluated by the following three types.
-: Does not dissolve.
±: The sample is partially dissolved.
+: Dissolves.

表６から次のことがわかる。各種セリシン繭層を室温のＦＡ、ＴＦＡ、ＨＦＩＰの溶媒で溶解しようとすると、使用できる溶媒はＴＦＡであり、溶解時間は２０日であった。ただし、溶解時間が長いと試料の分子量が低下してしまい良好なエレクトロスピニングができ難いという問題がある。   Table 6 shows the following. When various sericin soot layers were dissolved in FA, TFA, and HFIP solvents at room temperature, the usable solvent was TFA, and the dissolution time was 20 days. However, if the dissolution time is long, there is a problem that the molecular weight of the sample decreases and it is difficult to perform good electrospinning.

表７中の溶解条件の略符合は、表６の場合と同様である。   The approximate signs of the dissolution conditions in Table 7 are the same as in Table 6.

表７から次のことがわかる。各種セリシン繭層を４０℃のＦＡ、ＴＦＡ、ＨＦＩＰの溶媒で溶解しようとすると、使用できる溶媒はＴＦＡであり、溶解時間は３９時間もくしは５０時間であった。   Table 7 shows the following. When various sericin soot layers were dissolved in a solvent of FA, TFA, and HFIP at 40 ° C., the solvent that could be used was TFA, and the dissolution time was 39 hours or 50 hours.

各種セリシン繭層を各種温度の溶媒に溶かし、あるいは各種の溶解時間をかけることで、溶媒中に溶解したセリシン分子量の低下が起こる可能性がある。エレクトロスピニングで製造できるセリシンナノファイバーの利用用途を考えると、セリシン分子量が高いことが望まれる。そのため、試料調製条件として穏やかな条件下でのセリシン溶液を製造することが望ましい。セリシン溶解条件が極端に厳しいと、例えば溶媒温度が高く、溶解時間が長いと、セリシン分子量が著しく低下し、その結果、エレクトロスピニングできない場合がある。セリシン分子量が一定以上あることが、エレクトロスピニング状態を良くし、その結果、製造できるセリシンナノファイバーの用途を広範なものにするための条件である。   By dissolving various sericin soot layers in solvents at various temperatures or taking various dissolution times, the molecular weight of sericin dissolved in the solvent may be lowered. Considering the application of sericin nanofibers that can be produced by electrospinning, a high sericin molecular weight is desired. Therefore, it is desirable to produce a sericin solution under mild conditions as sample preparation conditions. If the sericin dissolution conditions are extremely severe, for example, if the solvent temperature is high and the dissolution time is long, the sericin molecular weight is significantly reduced, and as a result, electrospinning may not be possible. A sericin molecular weight of a certain level or more is a condition for improving the electrospinning state and, as a result, widening the use of sericin nanofibers that can be produced.

本実施例では、セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに浸漬し、溶解時間を変えて溶解させ、濃度２ｗｔ％〜１２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   In this example, a sericin hope layer is immersed in TFA at 40 ° C., dissolved at different dissolution times, and electrospun at room temperature using a sericin TFA solution having a concentration of 2 wt% to 12 wt% to produce sericin nanofibers. did.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.06 cm / min.

セリシンナノファイバーの繊維径（これは平均繊維径であり、以下、単に繊維径ということもある）、その標準偏差、ナノファイバー繊維径の最大値と最小値およびナノファイバーの形状を表８に集約する。   Table 8 summarizes the fiber diameter of sericin nanofibers (this is the average fiber diameter, sometimes simply referred to as fiber diameter below), its standard deviation, the maximum and minimum values of the nanofiber fiber diameter, and the nanofiber shape. To do.

表８において、２％−０．５ｄとは、４０℃のＴＦＡに０．５日（１２時間）かけてセリシン繭層を完全に溶解し、セリシン繭層のＴＦＡ濃度が２ｗｔ％である試料溶液を意味する。４％−０．５ｄ、６％−１ｄ、８％−１ｄ、１０％−１ｄ、および１２％−１ｄもこれに準じる。   In Table 8, 2% -0.5d means a sample solution in which the sericin soot layer is completely dissolved in TFA at 40 ° C. over 0.5 days (12 hours), and the TFA concentration of the sericin soot layer is 2 wt%. Means. The same applies to 4% -0.5d, 6% -1d, 8% -1d, 10% -1d, and 12% -1d.

また、セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー
○：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。 The shape of sericin nanofibers is shown in the following categories.
A: Ultrafine nanofibers O: Very few bead-like forms exist in ultrafine nanofibers.

表８から明らかように、２ｗｔ％〜１２ｗｔ％濃度で、４０℃の浸漬温度（溶解温度）、０．５日〜１日の浸漬時間（溶解時間）で得られたセリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングしたところ、種々の平均繊維径を有するセリシンナノファイバーを製造できた。従って、用途に目的に合わせて各種繊維径のセリシンナノファイバーを提供できることが分かる。セリシンＴＦＡ溶液の濃度が２ｗｔ％〜６ｗｔ％である場合に、平均繊維径が極細となり、繊維径分布が狭く、利用価値の高いセリシンナノファイバーを提供できる。なお、ビーズ形状の存在が少なければ、ビーズ形状が混じったセリシンナノファイバーでも、それに合った用途で利用可能である。   As is clear from Table 8, the TFA solution of the sericin hope layer obtained at an immersion temperature (dissolution temperature) of 40 ° C. and an immersion time (dissolution time) of 0.5 to 1 day at a concentration of 2 wt% to 12 wt% Was electrospun, and sericin nanofibers having various average fiber diameters could be produced. Therefore, it turns out that the sericin nanofiber of various fiber diameters can be provided according to the objective for a use. When the concentration of the sericin TFA solution is 2 wt% to 6 wt%, it is possible to provide sericin nanofibers having a high average utility diameter, a narrow fiber diameter distribution, and high utility value. If the presence of the bead shape is small, a sericin nanofiber mixed with the bead shape can be used for a suitable use.

表８からはまた、セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解してなる溶液濃度が６ｗｔ％以下であり、溶解時間が１日程度と短い程、エレクトロスピニングしてなるセリシンナノファイバーの平均繊度径は減少し、繊維径のバラツキは小さくなるが、ビーズ形状が若干存在することが分かる。   Table 8 also shows that the average fineness diameter of electrospun sericin nanofibers decreases as the solution concentration obtained by dissolving the sericin hope layer in TFA is 6 wt% or less and the dissolution time is as short as 1 day. However, although the variation in the fiber diameter is small, it can be seen that there are some bead shapes.

本実施例では、セリシン濃度とセリシン溶解時間との関係を検討した。   In this example, the relationship between sericin concentration and sericin dissolution time was examined.

セリシンホープ繭層を２５℃のＴＦＡに溶解時間を変えて溶解させ、濃度１０％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。これとは別に、セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに溶解時間を変えて溶解させ、濃度６ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。これらのセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was dissolved in TFA at 25 ° C. by changing the dissolution time to prepare a sericin TFA solution having a concentration of 10%. Separately, the sericin hope layer was dissolved in TFA at 40 ° C. by changing the dissolution time to prepare a 6 wt% sericin TFA solution. Using these sericin TFA solutions, sericin nanofibers were produced by electrospinning at room temperature.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.06 cm / min.

得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、セリシンナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびセリシンナノファイバーの形状を表９に集約する。   The morphology of the obtained sericin nanofiber was observed with an SEM, and the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofiber, its standard deviation, the maximum and minimum values of the sericin nanofiber fiber diameter, and the shape of the sericin nanofiber were shown in Table 9. To aggregate.

表９において、２５−１０％−４ｄとは、２５℃のＴＦＡに４日かけてセリシン繭層を完全に溶解し、セリシン繭層のＴＦＡ濃度が１０ｗｔ％である試料溶液を意味する。２５−１０％−７ｄ、２５−１０％−１１ｄ、４０−６％−０．５ｄ、４０−６％−１ｄ、および４０−６％−４ｄもこれに準じる。   In Table 9, 25-10% -4d means a sample solution in which the sericin soot layer is completely dissolved in TFA at 25 ° C. over 4 days and the TFA concentration of the sericin soot layer is 10 wt%. The same applies to 25-10% -7d, 25-10% -11d, 40-6% -0.5d, 40-6% -1d, and 40-6% -4d.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー
○：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。
●：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が少し多めに存在する。 The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultrafine nanofibers O: Very few bead-like forms exist in ultrafine nanofibers.
●: There are slightly more bead-like forms in ultra-fine nanofibers.

表９から明らかなように、セリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解してなるセリシンＴＦＡ溶液の濃度が同じであれば、溶解温度が２５℃でも４０℃でも、セリシンホープ繭層を溶解する時間が長くなるとセリシンナノファイバーの平均繊度径は減少して極細になり、繊維径のバラツキは小さくなることが分かる。恐らく、セリシン分子量の低下の幅が一定値以内の許容範囲であるので、セリシンＴＦＡ溶液の表面張力が低下し、セリシンＴＦＡ溶液を用いてエレクトロスピニングする際の溶液ジェットが良好となるからであると思われる。しかし、溶解時間が長くなる程、セリシン分子量が低下する可能性があるためか、ビーズ状の形態が多くなる。   As is apparent from Table 9, if the concentration of the sericin hope layer is the same as that obtained by dissolving the sericin hope layer in TFA, the time for dissolving the sericin hope layer is long regardless of whether the dissolution temperature is 25 ° C. or 40 ° C. Then, it can be seen that the average fineness diameter of sericin nanofibers decreases and becomes finer, and the variation in fiber diameter becomes smaller. Probably because the sericin molecular weight drop is within an allowable range within a certain range, the surface tension of the sericin TFA solution is lowered, and the solution jet when electrospinning using the sericin TFA solution is improved. Seem. However, the longer the dissolution time, the more the sericin molecular weight may be decreased, leading to an increase in bead-like morphology.

本実施例では、セリシン濃度を一定とし、セリシン溶解時間とセリシン濃度との関係を検討した。   In this example, the sericin concentration was fixed, and the relationship between sericin dissolution time and sericin concentration was examined.

セリシンホープ繭層を、２５℃あるいは４０℃の溶解温度で、溶解時間を変えてＴＦＡに溶解させ、濃度２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。これらのセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was dissolved in TFA at a dissolution temperature of 25 ° C. or 40 ° C. for different dissolution times to prepare a sericin TFA solution having a concentration of 2 wt%. Using these sericin TFA solutions, sericin nanofibers were produced by electrospinning at room temperature.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.06 cm / min.

得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、セリシンナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびセリシンナノファイバーの形状を表１０に集約する。   The morphology of the obtained sericin nanofiber was observed by SEM, and the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofiber, its standard deviation, the maximum and minimum values of the sericin nanofiber fiber diameter, and the shape of the sericin nanofiber are shown in Table 10. To aggregate.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー
○：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。
●：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が少し多めに存在する。 The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultrafine nanofibers O: Very few bead-like forms exist in ultrafine nanofibers.
●: There are slightly more bead-like forms in ultra-fine nanofibers.

上記条件下で、セリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液を用い、エレクトロスピニングして得た結果を示す表１０から次のことが分かる。   Under the above conditions, the following can be seen from Table 10 showing the results obtained by electrospinning using the TFA solution of the sericin hope soot layer.

セリシンＴＦＡ溶液の濃度が同一であれば、セリシン繭層をＴＦＡに溶解する温度が高温となると、エレクトロスピニングで得られるセリシンナノファイバーの平均繊維径と標準偏差は減少する傾向が見られる。また、溶解する温度が２５℃であれば、溶解時間が長いとセリシンナノファイバーの平均繊維径と標準偏差は減少する傾向が見られる。これは、セリシン分子量の低下割合が顕著ではないためであると推測される。しかし、溶解温度が２５℃で溶解時間が４日で調製したセリシンＴＦＡ溶液では、超微細セリシンナノファイバーを製造することができず、不定形のビーズの出現率が顕著となる。溶解温度が２５℃から４０℃になり、溶解時間が１日もしくはそれ以上となると不定形のビーズの出現率が増加する。これは、セリシン分子量の低下割合が顕著となるためであると推測される。   If the concentration of the sericin TFA solution is the same, the average fiber diameter and standard deviation of sericin nanofibers obtained by electrospinning tend to decrease when the temperature at which the sericin soot layer is dissolved in TFA becomes high. Further, when the melting temperature is 25 ° C., the average fiber diameter and standard deviation of sericin nanofibers tend to decrease when the dissolution time is long. This is presumably because the rate of decrease in sericin molecular weight is not significant. However, in a sericin TFA solution prepared at a dissolution temperature of 25 ° C. and a dissolution time of 4 days, ultrafine sericin nanofibers cannot be produced, and the appearance rate of amorphous beads becomes remarkable. When the dissolution temperature is changed from 25 ° C. to 40 ° C. and the dissolution time is 1 day or longer, the appearance rate of amorphous beads increases. This is presumed to be due to the remarkable decrease in the sericin molecular weight.

広い用途に利用できるセリシンナノファイバーは、ビーズ形態の出現率が少なく、繊維径が細くて平滑であり、かつ繊維径分布が狭い、すなわち標準偏差が小さいセリシンナノファイバーである。こうした特性を持つセリシンナノファイバーを製造するには、２５℃でセリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解する際、溶解時間が１日以下に、また４０℃でセリシンホープ繭層をＴＦＡに溶解するには、溶解時間が半日以下にすることが必要である。   Sericin nanofibers that can be used for a wide range of applications are sericin nanofibers with a low appearance rate of beads, a smooth and thin fiber diameter, and a narrow fiber diameter distribution, that is, a small standard deviation. To produce sericin nanofibers with these characteristics, when dissolving the sericin hope layer in TFA at 25 ° C, the dissolution time should be less than 1 day, and to dissolve the sericin hope layer in TFA at 40 ° C. The dissolution time must be less than half a day.

本実施例では、セリシンナノファイバーの平均繊維径に及ぼす紡糸距離の影響について検討した。   In this example, the influence of the spinning distance on the average fiber diameter of sericin nanofibers was examined.

セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに１５時間かけて溶解し、濃度４％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。このセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was dissolved in TFA at 40 ° C. over 15 hours to prepare a sericin TFA solution having a concentration of 4%. Using this sericin TFA solution, electrospinning was performed at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニング紡糸条件：印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎ、紡糸距離は６、９、１２、１５ｃｍに設定してセリシンナノファイバーを製造した。   Electrospinning spinning conditions: Sericin nanofibers were produced at an applied voltage of 25 kV, a spinning speed of 0.06 cm / min, and spinning distances of 6, 9, 12, and 15 cm.

得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、ナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびナノファイバーの形状を表１１に集約する。   SEM observation of the morphology of the obtained sericin nanofibers, and the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofibers, its standard deviation, the maximum and minimum values of the nanofiber fiber diameter, and the shape of the nanofibers are summarized in Table 11. To do.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultra fine nanofiber

表１１から明らかなように、採用したエレクトロスピニング条件下、セリシンＴＦＡ溶液の濃度が同一であれば、エレクトロスピニング紡糸で得られるセリシンナノファイバーの平均繊維径は、紡糸距離（６、９、１２、１５ｃｍ）が増加すると、紡糸距離１５ｃｍの場合を除いて、次第に増加する傾向があるが、標準偏差には大きな違いは見られない。上記紡糸距離の範囲内であれば、良好なセリシンナノファイバーを製造できる。なお、紡糸距離は、セリシン溶液が紡糸口のノズルから噴射され、溶媒が十分に蒸発した状態でセリシンナノファイバーが陰極板上に堆積するように、エレクトロスピニング条件に応じて選択すればよい。それにより、所望の平均繊維径、繊維径分布のセリシンナノファイバーを製造できる。   As is apparent from Table 11, if the concentration of the sericin TFA solution is the same under the electrospinning conditions employed, the average fiber diameter of the sericin nanofibers obtained by electrospinning is the spinning distance (6, 9, 12, 15cm) tends to increase gradually except in the case of a spinning distance of 15cm, but there is no significant difference in the standard deviation. Within the range of the spinning distance, a good sericin nanofiber can be produced. The spinning distance may be selected according to electrospinning conditions so that the sericin solution is sprayed from the nozzle of the spinning port and the sericin nanofibers are deposited on the cathode plate in a state where the solvent is sufficiently evaporated. Thereby, the sericin nanofiber of a desired average fiber diameter and fiber diameter distribution can be manufactured.

本実施例では、セリシンナノファイバーの繊維径に及ぼす印加電圧の影響について検討した。   In this example, the effect of applied voltage on the fiber diameter of sericin nanofibers was examined.

セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに１５時間かけて溶解させ、４ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製し、この溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was dissolved in TFA at 40 ° C. over 15 hours to prepare a 4 wt% sericin TFA solution, and this solution was electrospun at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、紡糸速度は０．０６ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, and the spinning speed was 0.06 cm / min.

印加電圧を７、１１、１８、２５、３２、および３６ｋＶに設定してセリシンナノファイバーを製造した。得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、ナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびナノファイバーの形状を表１２に集約する。   Sericin nanofibers were manufactured with the applied voltage set to 7, 11, 18, 25, 32, and 36 kV. SEM observation of the morphology of the obtained sericin nanofibers, the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofibers, its standard deviation, the maximum and minimum values of the nanofiber fiber diameter, and the shape of the nanofibers are summarized in Table 12. To do.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultra fine nanofiber

表１２から明らかなように、採用したエレクトロスピニング条件下、印加電圧（７、１１、１８、２５、３２、および３６ｋＶ）を増加させてエレクトロスピニングを行っても、得られるセリシンナノファイバーの平均繊維径とその標準偏差、最大径、最小径には大きな違いは見られず、また、得られるセリシンナノファイバーは全て超極細である。   As is apparent from Table 12, the average fiber of sericin nanofibers obtained even when electrospinning was performed with the applied voltage (7, 11, 18, 25, 32, and 36 kV) increased under the electrospinning conditions employed. There is no significant difference between the diameter and its standard deviation, maximum diameter, and minimum diameter, and all the sericin nanofibers obtained are ultrafine.

本実施例では、セリシンナノファイバーの繊維径に及ぼす紡糸速度の影響について検討した。   In this example, the influence of the spinning speed on the fiber diameter of sericin nanofibers was examined.

セリシンホープ繭層を４０℃のＴＦＡに１５時間かけて溶解し、濃度４ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。このセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   The sericin hope layer was dissolved in TFA at 40 ° C. over 15 hours to prepare a sericin TFA solution having a concentration of 4 wt%. Using this sericin TFA solution, electrospinning was performed at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶとし、紡糸速度を０．０２０、０．０６０、０．０８０、０．１５０、および０．２５０ｃｍ／ｍｉｎに設定して、セリシンナノファイバーを製造した。得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、ナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびナノファイバーの形状を表１３に集約する。   Electrospinning spinning conditions: Spinning distance was 15 cm, applied voltage was 25 kV, spinning speed was set to 0.020, 0.060, 0.080, 0.150, and 0.250 cm / min, and sericin nanofibers were Manufactured. SEM observation of the morphology of the obtained sericin nanofibers, and the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofibers, its standard deviation, the maximum and minimum values of the nanofiber fiber diameter, and the shape of the nanofibers are summarized in Table 13. To do.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
◎：超微細なナノファイバー The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
A: Ultra fine nanofiber

表１３から明らかなように、採用したエレクトロスピニング条件下、セリシンＴＦＡ溶液の濃度が同一であれば、紡糸速度（０．０２０、０．０６０、０．０８０、０．１５０、および０．２５０ｃｍ／ｍｉｎ）が増加すると、エレクトロスピニングで得られるセリシンナノファイバーの平均繊維径とその標準偏差は、次第に増加する。従って、遅い紡糸速度でエレクトロスピニングすることで、所望する小さい繊維径で、繊維径のバラツキがない極細のセリシンナノファイバーが製造できる。   As apparent from Table 13, if the concentration of sericin TFA solution is the same under the electrospinning conditions employed, spinning speeds (0.020, 0.060, 0.080, 0.150, and 0.250 cm / As min) increases, the average fiber diameter and its standard deviation of sericin nanofibers obtained by electrospinning gradually increase. Therefore, by electrospinning at a low spinning speed, ultrafine sericin nanofibers having a desired small fiber diameter and no fiber diameter variation can be produced.

（比較例１）
本比較例では、セリシンパウダーを用い、セリシンＴＦＡ溶液濃度を変えて、セリシンナノファイバーを製造した。 (Comparative Example 1)
In this comparative example, sericin nanofibers were produced using sericin powder and varying the sericin TFA solution concentration.

市販品のセリシンパウダーを２５℃のＴＦＡに入れ、浸透機を用いて攪拌しながら１０時間かけて完全に溶解し、濃度１．３、２．６、３．８、６．２、８．５、９．６、１１．７、１４．２、１６．５、２０．９および２２．９ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。このセリシンＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   Commercially available sericin powder was placed in TFA at 25 ° C. and completely dissolved over 10 hours with stirring using a permeator, and the concentrations were 1.3, 2.6, 3.8, 6.2, and 8.5. , 9.6, 11.7, 14.2, 16.5, 20.9 and 22.9 wt% sericin TFA solutions were prepared. Using this sericin TFA solution, electrospinning was performed at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸
速度は０．０６０ｃｍ／ｍｉｎとして、セリシンナノファイバーを製造した。得られたセリシン集積物とセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、セリシンナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびセリシンナノファイバーの形状を表１４に集約する。 Electrospinning spinning conditions: Sericin nanofibers were produced at a spinning distance of 15 cm, an applied voltage of 25 kV, and a spinning speed of 0.060 cm / min. SEM observation of the morphology of the obtained sericin aggregate and sericin nanofiber, fiber diameter of sericin nanofiber (average fiber diameter), its standard deviation, maximum and minimum values of sericin nanofiber fiber diameter, and sericin nanofiber The shapes are summarized in Table 14.

セリシン集積物あるいはセリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
△：超微細なナノファイバー
▲：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。
▽：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が少し多めに存在する。
▼：集積物の殆どがビーズ状の形態である。 The shape of the sericin aggregate or sericin nanofiber was displayed in the following categories.
Δ: Ultrafine nanofibers ▲: Ultrafine nanofibers have very few bead-like forms.
▽: There are slightly more bead-like forms in ultrafine nanofibers.
▼: Most of the aggregates are in the form of beads.

表１４中の６．２ｗｔ％セリシンＴＦＡ溶液用い、エレクトロスピニングして製造した（水溶解性の）セリシンナノファイバーの形態を走査型電子顕微鏡で観察した。得られたＳＥＭ画像を図２に示す。図２から明らかなように、セリシンナノファイバーの他に、ビーズ形態の存在量が多く、エレクトロスピニングで得られる集積物の殆どがビーズ状の形態であった。その他の濃度の場合も、同様な結果が得られた。   Using the 6.2 wt% sericin TFA solution in Table 14, the morphology of (water-soluble) sericin nanofibers produced by electrospinning was observed with a scanning electron microscope. The obtained SEM image is shown in FIG. As apparent from FIG. 2, in addition to sericin nanofibers, the abundance of beads was large, and most of the aggregates obtained by electrospinning were in the form of beads. Similar results were obtained for other concentrations.

本比較例において製造したセリシンパウダーを使用してなるセリシンナノファイバーには、実施例４の６ｗｔ％−４ｄセリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液をエレクトロスピニングして製造した（水溶解性の）セリシンナノファイバー（図１）に比べて、多くのビーズの存在が確認された。セリシン繭層を使用することで、ビーズ形状の存在は全く認められず、表面が平滑なセリシンナノファイバーであって、平均繊維径が小さく、繊維径のバラツキが小さい極細のセリシンナノファイバーが製造できることが分かった。   The sericin nanofibers produced using the sericin powder produced in this comparative example were prepared by electrospinning the TFA solution of the 6 wt% -4d sericin hope layer of Example 4 (water-soluble). Compared with (FIG. 1), the presence of many beads was confirmed. By using a sericin cocoon layer, the presence of bead shape is not recognized at all, and a sericin nanofiber with a smooth surface that has a small average fiber diameter and a small variation in fiber diameter can be produced. I understood.

（比較例２）
本比較例では、セリシンパウダーを用い、セリシンＴＦＡ溶液の濃度を変えて、セリシンナノファイバーを製造した。 (Comparative Example 2)
In this comparative example, sericin nanofibers were produced using sericin powder and changing the concentration of the sericin TFA solution.

市販品のセリシンパウダーを２５℃のＴＦＡに入れ、浸透機を用いて攪拌しながら４日間かけて完全に溶解し、濃度１．３、２．６、３．８、６．２、８．５、９．６、１１．７、１４．２、１６．５、２０．９および２２．９ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液を作製した。このセリシンＴＦＡ溶解を用い、室温でエレクトロスピニングしてセリシンナノファイバーを製造した。   Commercially available sericin powder was placed in TFA at 25 ° C. and completely dissolved over 4 days with stirring using a permeator, and the concentrations were 1.3, 2.6, 3.8, 6.2, 8.5. , 9.6, 11.7, 14.2, 16.5, 20.9 and 22.9 wt% sericin TFA solutions were prepared. Using this sericin TFA dissolution, electrospinning was performed at room temperature to produce sericin nanofibers.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度０．０６０ｃｍ／ｍｉｎとして、セリシンナノファイバーを製造した。得られたセリシンナノファイバーの形態をＳＥＭ観察し、セリシンナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、その標準偏差、セリシンナノファイバー繊維径の最大値と最小値、およびセリシンナノファイバーの形状を表１５に集約する。   Electrospinning spinning conditions: Sericin nanofibers were produced at a spinning distance of 15 cm, an applied voltage of 25 kV, and a spinning speed of 0.060 cm / min. The morphology of the obtained sericin nanofiber was observed with an SEM, and the fiber diameter (average fiber diameter) of the sericin nanofiber, its standard deviation, the maximum and minimum values of the sericin nanofiber fiber diameter, and the shape of the sericin nanofiber were listed in Table 15. To aggregate.

セリシン集積物あるいはセリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
△：超微細なナノファイバー
▽：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が少し多めに存在する。 The shape of the sericin aggregate or sericin nanofiber was displayed in the following categories.
Δ: Ultrafine nanofibers ▽: There are slightly more bead-like forms in ultrafine nanofibers.

表１５に示したエレクトロスピニングして製造した全ての（水溶解性の）セリシンナノファイバーの形態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図２の場合と同様に、セリシンナノファイバーの他に、ビーズ形態の存在量が多く、エレクトロスピニングで得られる集積物の殆どがビーズ状の形態であった。   When all the (water-soluble) sericin nanofibers produced by electrospinning shown in Table 15 were observed with a scanning electron microscope, in addition to the sericin nanofibers, beads were observed as in FIG. The abundance of the form was large, and most of the aggregates obtained by electrospinning were in the form of beads.

本実施例では、セリシンホープ繭層とフィブロイン（シルク）スポンジとからなるセリシン・フィブロイン複合溶液を用いてセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを製造し、このナノファイバーの平均繊維径、その標準偏差、その形状を検討した。   In this example, a sericin / fibroin composite nanofiber was produced using a sericin / fibroin composite solution consisting of a sericin hope cocoon layer and a fibroin (silk) sponge, and the average fiber diameter of the nanofiber, its standard deviation, and its shape It was investigated.

セリシンホープ繭層とフィブロインスポンジとからなるセリシン・フィブロイン複合溶液は、次のようにして作製した。   A sericin / fibroin complex solution comprising a sericin hope layer and a fibroin sponge was prepared as follows.

まず、フィブロインスポンジ（ＳＦＰ）を次のようにして製造した。絹フィブロイン繊維を６０℃、９Ｍの臭化リチウム水溶液に溶解し完全に溶解し、この溶液をセルロース製透析膜に入れ、５日間水と置換して２．３％の絹フィブロイン水溶液を調製した。１Ｌ絹フィブロイン水溶液に７ｍＬのメチルアルコールを添加し、２時間静置した後、凍結乾燥することでフィブロインスポンジを製造した。セリシンホープ繭層（ＳＣ）とフィブロインスポンジ（ＳＦＴ）との重量組成比が１００／０、７５／２５、５０／５０、２５／７５、０／１００となるように秤量してガラス瓶に入れた。７．２ｗｔ％濃度となるように、各試料に所定量のＴＦＡを加えて４０℃で２４時間加熱して試料を完全に溶解した。かくして得られたセリシンホープ繭層溶液、セリシン・フィブロイン複合溶液およびフィブロイン溶液のそれぞれの溶液を用い、室温でエレクトロスピニングした。得られたセリシンナノファイバー、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーおよびフィブロインナノファイバーをＳＥＭ測定して、それぞれの平均繊維径とその標準偏差を求めると共に、その形状を観測した。得られた結果を表１６に集約する。   First, fibroin sponge (SFP) was produced as follows. The silk fibroin fiber was dissolved in a 9M lithium bromide aqueous solution at 60 ° C. and completely dissolved, and this solution was placed in a cellulose dialysis membrane and replaced with water for 5 days to prepare a 2.3% silk fibroin aqueous solution. 7 mL of methyl alcohol was added to a 1 L silk fibroin aqueous solution, allowed to stand for 2 hours, and then freeze-dried to produce a fibroin sponge. The sericin hope cocoon layer (SC) and fibroin sponge (SFT) were weighed so as to have a weight composition ratio of 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, and 0/100 and placed in a glass bottle. A predetermined amount of TFA was added to each sample so that the concentration was 7.2 wt%, and the sample was completely dissolved by heating at 40 ° C. for 24 hours. Each of the sericin hope layer solution, sericin / fibroin complex solution and fibroin solution thus obtained was electrospun at room temperature. The obtained sericin nanofibers, sericin / fibroin composite nanofibers and fibroin nanofibers were subjected to SEM measurement to determine the average fiber diameters and their standard deviations, and the shapes thereof were observed. The results obtained are summarized in Table 16.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６０ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.060 cm / min.

表１６中、１００／０、７５／２５、５０／５０、２５／７５、および０／１００は、それぞれ、セリシンホープ繭層とフィブロインスポンジとの重量比が１００／０、７５／２５、５０／５０、２５／７５、および０／１００であることを意味する。   In Table 16, 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, and 0/100 are respectively 100/0, 75/25, and 50 / Means 50, 25/75, and 0/100.

セリシンナノファイバーの形状は、次のカテゴリーで表示した。
△：超微細なナノファイバー。
▲：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が極わずか存在する。
▽：超微細なナノファイバーにビーズ状の形態が少し多めに存在する。 The shape of sericin nanofiber was displayed in the following categories.
Δ: Ultrafine nanofiber.
▲: There are very few bead-like forms in ultrafine nanofibers.
▽: There are slightly more bead-like forms in ultrafine nanofibers.

上記表１６から明らかなように、セリシン繭層ＴＦＡにフィブロインスポンジＴＦＡを混ぜた溶液を用いてエレクトロスピニングすると、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーが製造できる。   As apparent from Table 16 above, sericin / fibroin composite nanofibers can be produced by electrospinning using a solution obtained by mixing fibroin sponge TFA with sericin cocoon layer TFA.

フィブロイン含量が増すとセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの平均繊維径は減少する傾向にあり、ビーズ形状物は次第に減少する。   As the fibroin content increases, the average fiber diameter of the sericin / fibroin composite nanofibers tends to decrease, and the bead shape gradually decreases.

本実施例では、セリシンホープ繭層ＴＦＡ溶液から得られたセリシン膜に対する水不溶化処理について検討した。   In this example, a water insolubilization treatment for a sericin membrane obtained from a sericin hopped soot TFA solution was examined.

セリシンホープ繭層を２５℃のＴＦＡに４日間浸漬し、完全に溶解させて製造した８ｗｔ％セリシンホープ繭層ＴＦＡ溶液をポリスチレン膜上に広げ、１時間送風乾燥させることで透明なセリシン膜を製造した。１００ｍｇのセリシン膜を１５ｍＬの２５℃の蒸留水に浸漬したところ３時間でセリシン膜は完全に溶解し、水溶解性セリシン膜であることが分かった。   A transparent sericin film is produced by spreading the 8 wt% sericin hope cocoon layer TFA solution on a polystyrene film by immersing the sericin hope cocoon layer in TFA at 25 ° C. for 4 days and completely dissolving the sericin hope layer on the polystyrene film. did. When 100 mg of sericin membrane was immersed in 15 mL of 25 ° C. distilled water, it was found that the sericin membrane was completely dissolved in 3 hours and was a water-soluble sericin membrane.

次に、水溶解性セリシン膜に対して下記のような２工程の処理で水不溶化処理を行った。   Next, water insolubilization treatment was performed on the water-soluble sericin membrane by the following two-step treatment.

第１工程：７０ｖ／ｖ％のメタノールあるいは７０ｖ／ｖ％のエタノール水溶液に水溶解性セリシン膜を室温で１０分間浸漬処理した後、このアルコール溶液から試料を引き上げ、室温で乾燥させて第１工程の水不溶化処理を行った。   First step: After immersing a water-soluble sericin membrane in 70 v / v% methanol or 70 v / v% ethanol aqueous solution at room temperature for 10 minutes, the sample is pulled up from the alcohol solution and dried at room temperature. The water insolubilization process was performed.

第２工程：上記アルコール処理による第１工程または下記の（ａ）工程により完全に水不溶化した試料をさらに化学加工処理する（下記（ｂ））ことで、化学加工された水不溶化膜を製造できた。   Second step: A chemically processed water-insolubilized film can be produced by further chemically processing the sample that has been completely insolubilized in the first step by the above-mentioned alcohol treatment or the following step (a) ((b) below). It was.

（ａ）上記アルコール処理による第１工程の代わりに、水溶解性セリシン膜を、和光純薬工業株式会社の商品：４％パラホルムアルデヒド試薬０．１ｍｏｌ／Ｌ、リン酸緩衝液（ｐＨ７．４）に、室温で２時間浸漬処理した後、試料膜を取り出し十分に水洗いを行い、標準状態で乾燥させた。かくして製造したセリシン膜は水に浸漬しても溶解しなかった。   (A) Instead of the first step by the above alcohol treatment, a water-soluble sericin membrane was replaced with a product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: 4% paraformaldehyde reagent 0.1 mol / L, phosphate buffer (pH 7.4) Then, after immersing for 2 hours at room temperature, the sample film was taken out, sufficiently washed with water, and dried in a standard state. The sericin membrane thus produced did not dissolve even when immersed in water.

（ｂ）３官能性エポキシ化合物であるグリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセ化成工業株式会社製、商品名：デナコールＥＸ−３１３およびＥＸ−３１４）あるいは２官能性エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセ化成工業株式会社製、商品名：デナコールＥＸ−８１０）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、この溶液を逆流冷却器を付けた１００ｍＬのナス型フラスコに入れ、試料がＤＭＦ中に完全に浸漬するように留意しながら、ウォーターバス中で、７５〜８０℃で２時間化学反応を行った。反応終了後、試料を取り出し、ＤＭＦで洗浄し、続いて５５℃のアセトンで洗浄することで未反応試薬を除去した。最終的に水で洗浄した。乾燥後、重量測定によると、エポキシ化合物で処理したセリシン膜の加工率は８．７％であった。これを水に浸漬しても試料膜は溶解しなかった。   (B) Glycerol polyglycidyl ether (trade name: Denacol EX-313 and EX-314, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), which is a trifunctional epoxy compound, or ethylene glycol diglycidyl ether (Nagase Kasei Co., Ltd.), which is a bifunctional epoxy compound. Kogyo Co., Ltd., trade name: Denacol EX-810) is dissolved in dimethylformamide (DMF), and this solution is put into a 100 mL eggplant-shaped flask equipped with a backflow condenser so that the sample is completely immersed in DMF. The chemical reaction was performed at 75-80 ° C. for 2 hours in a water bath. After completion of the reaction, the sample was taken out, washed with DMF, and subsequently washed with acetone at 55 ° C. to remove unreacted reagents. Finally washed with water. According to the weight measurement after drying, the processing rate of the sericin film treated with the epoxy compound was 8.7%. Even when this was immersed in water, the sample film was not dissolved.

上記では、セリシン膜について述べたが、セリシンナノファイバーの場合も、以下の（ｃ）のようにパラホルムアルデヒド処理により水不溶化し、または上記したアルコール処理により水不溶化し、次いで化学加工処理（ｂ）することにより、化学加工された水不溶化ナノファイバーを製造できる。   In the above, the sericin membrane has been described. In the case of sericin nanofibers, water insolubilization by paraformaldehyde treatment or water insolubilization by alcohol treatment as described below (c) is performed, and then chemical processing treatment (b) By doing this, chemically processed water-insolubilized nanofibers can be produced.

（ｃ）和光純薬工業株式会社の商品・４％パラホルムアルデヒド試薬０．１ ｍｏｌ／Ｌおよびリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）を用い、水溶解性セリシンナノファイバーを４％パラホルムアルデヒド固定液で浸漬し、概ね２時間〜１０時間静置することで水不溶化したセリシンナノファイバーが製造できた。   (C) Commodity of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 4% paraformaldehyde reagent 0.1 mol / L and phosphate buffer solution (pH 7.4) are used, and water-soluble sericin nanofiber is replaced with 4% paraformaldehyde fixative. The sericin nanofibers that were soaked in water and insolubilized for about 2 hours to 10 hours could be produced.

上記工程でセリシンナノファイバーを水不溶化できたので、用途に応じて水溶性および水不溶性のセリシンナノファイバーを適宜選択して利用できるというメリットがある。   Since sericin nanofibers can be insolubilized in the above process, there is an advantage that water-soluble and water-insoluble sericin nanofibers can be appropriately selected and used depending on the application.

本実施例では、セリシンホープ繭層ＴＦＡ溶液を用い、エレクトロスピニングして得られたセリシンナノファイバーに対する水不溶化処理について検討した。   In this example, a water insolubilization treatment for sericin nanofibers obtained by electrospinning using a sericin hope layer TFA solution was examined.

実施例４における６ｗｔ％−４ｄセリシンＴＦＡ溶液用い、実施例４記載の方法でエレクトロスピニングして製造した水溶解性のセリシンナノファイバーを上記実施例１４と同様に、アルコール処理または上記パラホルムアルデヒド処理（ｃ）により完全に水不溶性にし、その後で、（ｂ）の化学加工処理工程で処理することで染色性などの向上した水不溶性のセリシンナノファイバーを製造した。   The water-soluble sericin nanofibers produced by electrospinning by the method described in Example 4 using the 6 wt% -4d sericin TFA solution in Example 4 were treated with alcohol or paraformaldehyde as in Example 14. The water-insoluble sericin nanofibers with improved dyeability and the like were produced by making them completely water-insoluble by c) and then treating them in the chemical processing step of (b).

ただし、水溶解性のセリシンナノファイバーは、実施例１４における水溶解性セリシン膜とは異なり、アルコール処理による前処理では、実施例１４とは少し異なる工夫を要する。水溶解性のセリシンナノファイバーは実施例１４のセリシン膜とは異なり、アルコール水溶液に直接浸漬することはできないので、蓋付きのポリスチレン容器を用い、容器の底部分に７０ｖ／ｖ％のエタノール水溶液を入れ、アルコール水溶液がセリシンナノファイバーに触れないように配置した試料台上に試料を置いた。ポリスチレン容器に蓋をして室温で２日間静置すると、ポリスチレン容器内部はアルコールの蒸気圧が高まりセリシンナノファイバーに吸着された。ポリスチレン容器から試料を取りだし、室温で乾燥することで水不溶性のセリシンナノファイバーを製造できた。続いて、実施例１４記載の第２工程（ｂ）処理により染色性が向上した水不溶性のセリシンナノファイバーを製造することができた。   However, unlike the water-soluble sericin membrane in Example 14, the water-soluble sericin nanofiber requires a slightly different device from that in Example 14 in the pretreatment by alcohol treatment. Unlike the sericin membrane of Example 14, the water-soluble sericin nanofiber cannot be directly immersed in an aqueous alcohol solution. Therefore, a polystyrene container with a lid is used, and a 70 v / v% aqueous ethanol solution is applied to the bottom of the container. The sample was placed on a sample table placed so that the alcohol aqueous solution did not touch the sericin nanofibers. When the polystyrene container was covered and allowed to stand at room temperature for 2 days, the vapor pressure of alcohol increased inside the polystyrene container and was adsorbed by sericin nanofibers. A sample was taken out from the polystyrene container and dried at room temperature to produce water-insoluble sericin nanofibers. Subsequently, water-insoluble sericin nanofibers with improved dyeability could be produced by the second step (b) treatment described in Example 14.

第１工程（ｃ）の後に第２工程（ｂ）処理を行うことにより染色性が向上した不溶性のセリシンナノファイバーを製造することができた。   By performing the second step (b) treatment after the first step (c), insoluble sericin nanofibers with improved dyeability could be produced.

本実施例では、セリシンホープ繭層とフィブロインスポンジとからなるセリシン・フィブロイン複合溶液を用いてセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを製造し、このナノファイバーの平均繊維径、その標準偏差、その最大径と最小径を検討した。   In this example, a sericin / fibroin composite nanofiber was produced using a sericin / fibroin composite solution consisting of a sericin hope layer and a fibroin sponge, and the average fiber diameter, standard deviation, maximum diameter and maximum diameter of the nanofiber were produced. Small diameter was examined.

セリシンホープ繭層（ＳＣ）とフィブロインスポンジ（ＳＦＰ）とからなるセリシン・フィブロイン複合溶液を、実施例１３記載の方法に準じて次のようにして製造した。   A sericin / fibroin complex solution consisting of sericin hope layer (SC) and fibroin sponge (SFP) was produced in the following manner according to the method described in Example 13.

セリシンホープ繭層とフィブロインスポンジとの重量組成比が１００／０、７５／２５、５０／５０、２５／７５、および０／１００となるように、セリシンホープ繭層の重量とフィブロインスポンジの重量とを秤量してガラス瓶に入れた。すなわち、セリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液、フィブロインスポンジのＴＦＡ溶液およびセリシン・フィブロイン複合物のＴＦＡ溶液の濃度がすべて７．２ｗｔ％となるようにセリシンホープ繭層とフィブロインスポンジとにＴＦＡを所定量加え、４０℃で２４時間加熱して試料を完全に溶解した。かくして得られた試料ＴＦＡ溶液を用いて室温でエレクトロスピニングした。得られた試料ナノファイバーをＳＥＭ測定して、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの繊維径（平均繊維径）、標準偏差、複合ナノファイバーの繊維径の最大値（最大径）と最小値（最小径）とを求めた。得られた結果を表１７に集約する。   The weight of the sericin hope cocoon layer and the weight of the fibroin sponge so that the weight composition ratio between the sericin hope cocoon layer and the fibroin sponge is 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, and 0/100. Were weighed and placed in a glass bottle. That is, a predetermined amount of TFA was added to the sericin hope layer and the fibroin sponge so that the concentrations of the TFA solution of the sericin hope layer, the TFA solution of the fibroin sponge, and the TFA solution of the sericin / fibroin complex were all 7.2 wt%. The sample was completely dissolved by heating at 40 ° C. for 24 hours. The sample TFA solution thus obtained was electrospun at room temperature. SEM measurement of the obtained sample nanofiber, fiber diameter (average fiber diameter), standard deviation, maximum value (maximum diameter) and minimum value (minimum diameter) of fiber diameter of composite nanofiber And asked. The results obtained are summarized in Table 17.

エレクトロスピニング紡糸条件：紡糸距離は１５ｃｍ、印加電圧は２５ｋＶ、紡糸速度は０．０６０ｃｍ／ｍｉｎとした。   Electrospinning spinning conditions: The spinning distance was 15 cm, the applied voltage was 25 kV, and the spinning speed was 0.060 cm / min.

表１７において、７．２−ＳＣとは、セリシンホープ繭層を４０℃で２４時間加熱して試料を完全にＴＦＡに溶解した７．２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液、２５−ＳＣ−７５−ＳＥＰとは、セリシンホープ繭層を４０℃で２４時間加熱して試料を完全にＴＦＡに溶解した７．２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液とフィブロインスポンジを４０℃で２４時間加熱してなる７．２ｗｔ％のフィブロインＴＦＡ溶液との２５：７５混合溶液、５０−ＳＣ−５０−ＳＥＰとは、セリシンホープ繭層を４０℃で２４時間加熱して試料を完全にＴＦＡに溶解した７．２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液とフィブロインスポンジを４０℃で２４時間加熱してなる７．２ｗｔ％のフィブロインＴＦＡ溶液との５０：５０混合溶液、７５−ＳＣ−２５−ＳＦＰとは、セリシンホープ繭層を４０℃で２４時間加熱して試料を完全にＴＦＡに溶解した７．２ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液とフィブロインスポンジを４０℃で２４時間加熱してなる７．２ｗｔ％のフィブロインＴＦＡ溶液との７５：２５混合溶液、７．２−ＳＦＰとは、フィブロインスポンジを４０℃で２４時間加熱してなる７．２ｗｔ％のフィブロインＴＦＡ溶液を意味する。   In Table 17, 7.2-SC refers to a 7.2 wt% sericin TFA solution, 25-SC-75-SEP, in which the sericin hope layer was heated at 40 ° C. for 24 hours to completely dissolve the sample in TFA. Is a 7.2 wt% fibroin prepared by heating a sericin hope layer for 24 hours at 40 ° C. and heating a 7.2 wt% sericin TFA solution in which the sample is completely dissolved in TFA and a fibroin sponge for 24 hours at 40 ° C. A 25:75 mixed solution with a TFA solution, 50-SC-50-SEP, is a 7.2 wt% sericin TFA solution in which a sericin hope layer is heated at 40 ° C. for 24 hours to completely dissolve the sample in TFA. A fibroin sponge is heated at 40 ° C. for 24 hours and mixed with a 7.2 wt% fibroin TFA solution in a 50:50 mixture, 75-SC-25-SFP A 7.2 wt% sericin TFA solution in which the sample was heated at 40 ° C. for 24 hours to completely dissolve the sample in TFA, and a 7.2 wt% fibroin TFA solution obtained by heating the fibroin sponge for 24 hours at 40 ° C. 75:25 mixed solution, 7.2-SFP means a 7.2 wt% fibroin TFA solution obtained by heating a fibroin sponge at 40 ° C. for 24 hours.

表１７から明らかなように、セリシンホープ繭層のＴＦＡ溶液を用い、室温でエレクトロスピニングして製造できるセリシンナノファイバーの平均繊維径とその標準偏差は最も大きかったが、セリシン溶液にフィブロイン溶液を加えることで、平均繊維径とその標準偏差は低下した。   As is clear from Table 17, the average fiber diameter and the standard deviation of sericin nanofibers that can be produced by electrospinning at room temperature using the TFA solution of the sericin hope layer are the largest, but the fibroin solution is added to the sericin solution. As a result, the average fiber diameter and its standard deviation decreased.

本実施例では、実施例１６記載の方法に従って得られたセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー（２５−ＳＣ−７５−ＳＦＰ、５０−ＳＣ−５０−ＳＦＰおよび７５−ＳＣ−２５−ＳＦＰ）に対して、実施例１５記載の方法に従って水不溶化処理を行った。   In this example, sericin fibroin composite nanofibers (25-SC-75-SFP, 50-SC-50-SFP and 75-SC-25-SFP) obtained according to the method described in Example 16 were used. A water insolubilization treatment was performed according to the method described in Example 15.

すなわち、この複合ナノファイバーに対して、第１工程としてアルコール（メタノール）処理または上記（ａ）のアルデヒド処理をして完全に水不溶化し、次いで第２工程として上記（ｂ）の化学加工処理を行った。その結果、化学加工された完全に水不溶性のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを製造することができた。   That is, the composite nanofiber is treated with alcohol (methanol) or aldehyde (a) as a first step to completely insolubilize the composite nanofiber, and then subjected to the chemical processing (b) as a second step. went. As a result, a completely water-insoluble sericin / fibroin composite nanofiber that was chemically processed could be produced.

本実施例では、化学加工処理して得られた水不溶化セリシンナノファイバーへの金属イオン吸着について検討した。   In this example, metal ion adsorption on water-insolubilized sericin nanofibers obtained by chemical processing was examined.

実施例１５の方法で第１工程のアルコール処理を実施して水不溶化処理した後、第２工程（ｂ）の処理に準じてＥＤＴＡ二塩基酸無水物による化学加工処理を行った。すなわち、ＥＤＴＡ二塩基酸無水物１０ｗｔ％を含むＤＭＳＯ中にアルコールにより水不溶化処理したセリシンナノファイバーを浸漬し、７５℃で２時間処理し、加工率５．２％の水不溶性のセリシンナノファイバーを製造した。未加工の家蚕絹糸および上記方法で化学加工処理して製造した水不溶性のセリシンナノファイバーを、抗菌性の金属である銀および銅イオンを含む水溶液に浸漬して金属イオンを吸着させた。また、銀イオンを吸着させたセリシンナノファイバーに対するトマトかいよう病細菌の増殖抑止効果に関する抗菌活性の評価も行った。なお、ほぼ同一の上記加工率を持つ家蚕絹糸への金属イオンの吸着、銀イオンの抗菌活性も行った。かくして得られた銀イオンおよび銅イオンの吸着量（ｍｍｏｌ／ｇ）と、抗菌活性の評価結果を表１８に示す。   After the alcohol treatment of the first step was performed by the method of Example 15 and the water insolubilization treatment was performed, the chemical processing treatment with EDTA dibasic acid anhydride was performed according to the treatment of the second step (b). That is, sericin nanofibers water-insolubilized with alcohol were immersed in DMSO containing 10 wt% of EDTA dibasic acid anhydride, treated at 75 ° C. for 2 hours, and water-insoluble sericin nanofibers with a processing rate of 5.2% were obtained. Manufactured. Raw silkworm silk yarn and water-insoluble sericin nanofibers produced by chemical processing by the above method were immersed in an aqueous solution containing silver and copper ions, which are antibacterial metals, to adsorb metal ions. In addition, the antibacterial activity of the growth inhibitory effect of tomato scab disease bacteria on sericin nanofibers adsorbed with silver ions was also evaluated. In addition, adsorption of metal ions to silkworm silk silk having almost the same processing rate as described above and antibacterial activity of silver ions were also performed. Table 18 shows the adsorption amounts (mmol / g) of the silver ions and copper ions thus obtained and the evaluation results of the antibacterial activity.

表１８から明らかなように、家蚕絹糸を金属イオン水溶液に浸漬した場合、極微量の銀イオン、銅イオンは吸着するが、予めＥＤＴＡ二塩基酸無水物により化学加工処理した水不溶性のセリシンナノファイバーには多量の金属イオン量が吸着し、これに伴い抗菌活性も向上する。化学加工処理したセリシンナノファイバーへの金属イオン吸着量は、家蚕絹糸への金属イオン吸着量の２〜３倍であった。また、化学加工処理したセリシンナノファイバーの抗菌活性は、家蚕絹糸の抗菌活性の１．５倍以上の高い値を示した。なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。   As is apparent from Table 18, when silkworm silk thread is immersed in an aqueous metal ion solution, trace amounts of silver ions and copper ions are adsorbed, but water-insoluble sericin nanofibers that have been chemically processed with EDTA dibasic acid anhydride in advance. Adsorbs a large amount of metal ions, and the antibacterial activity is improved accordingly. The amount of metal ions adsorbed on chemically processed sericin nanofibers was 2-3 times the amount of metal ions adsorbed on silkworm silk. In addition, the antibacterial activity of chemically processed sericin nanofibers was 1.5 times higher than the antibacterial activity of rabbit silk. The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber.

しかし、未加工のセリシンナノファイバーの場合、水溶性であるため、測定できなかった。   However, in the case of raw sericin nanofibers, measurement was not possible due to water solubility.

本実施例では、化学加工処理して製造した水不溶化セリシンナノファイバーへの耐薬品抵抗性について検討した。   In this example, chemical resistance to water-insolubilized sericin nanofibers produced by chemical processing was examined.

実施例１５記載の方法に従って第１工程のアルコール処理を行った後、第２工程の（ｂ）処理を行った。すなわち、化学加工処理して得られた水不溶化セリシンナノファイバーの酸およびアルカリによる耐薬品抵抗性を調べた。   The alcohol treatment in the first step was performed according to the method described in Example 15, and then the treatment (b) in the second step was performed. That is, the chemical resistance due to acid and alkali of water-insolubilized sericin nanofibers obtained by chemical processing was examined.

上記（ｂ）処理の詳細は次の通りであった。エチレングリコールジグリシジルエーテル（ＥＧＤＧＥ）５％を含むトリクロロエチレン中に第１工程で処理した水不溶性のセリシンナノファイバーを浸漬し、７０℃で２時間化学加工処理を行い、加工率が５．２％のエポキシ加工した水不溶性のセリシンナノファイバーを調製した。かくして得られた水不溶性のセリシンナノファイバーを６５℃の４Ｍ塩酸水溶液および０．１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液中で１時間加水分解処理を行い、試料の重量変化から酸およびアルカリに対する溶解度を評価した。得られた結果を表１９に集約する。   The details of the process (b) were as follows. The water-insoluble sericin nanofibers treated in the first step are immersed in trichlorethylene containing 5% ethylene glycol diglycidyl ether (EGDGE), subjected to chemical processing at 70 ° C. for 2 hours, and the processing rate is 5.2%. Epoxy-processed water-insoluble sericin nanofibers were prepared. The water-insoluble sericin nanofibers thus obtained were hydrolyzed in a 4 M hydrochloric acid aqueous solution and a 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution at 65 ° C. for 1 hour, and the solubility in acid and alkali was evaluated from the change in weight of the sample. The results obtained are summarized in Table 19.

表１９において未処理試料とは、実施例４に記載したように、６ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液（６ｗｔ％−４ｄ）を用い、エレクトロスピニングして製造した水溶解性のセリシンナノファイバーを意味する。表１９において、酸溶解度、アルカリ溶解度の値が大きいほど、試料が酸あるいはアルカリ溶液で溶解してしまい易いことを意味し、数値が小さいほど酸あるいはアルカリ溶液に晒しても溶解しないこと、すなわち耐薬品性が高いことを意味する。   In Table 19, an untreated sample means a water-soluble sericin nanofiber produced by electrospinning using a 6 wt% sericin TFA solution (6 wt% -4d) as described in Example 4. In Table 19, it means that the larger the acid solubility and alkali solubility values, the easier the sample dissolves in acid or alkaline solution, and the smaller the value, the less soluble even when exposed to acid or alkaline solution. Means high chemical properties.

表１９から明らかなように、未加工試料は酸あるいはアルカリ水溶液による浸漬処理で試料は完全に溶解してしまうが、エポキシ加工された水不溶化セリシンナノファイバーは溶解し難くなり耐薬品性が向上したことが分かる。なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。   As is apparent from Table 19, the raw sample was completely dissolved by the immersion treatment with an acid or alkaline aqueous solution, but the water-insolubilized sericin nanofibers processed with epoxy were difficult to dissolve and the chemical resistance was improved. I understand that. The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber.

（参考例１）
本参考例では、セリシンホープ繭層（以下の表２０では「セリシン繭層」と略記する。）を用いて、染色性について検討した。
セリシンホープ繭層を次の方法で染色した。塩基性染料であるＥｔｈｙｌ Ｖｉｏｌｅｔを濃度の異なるエタノール水溶液に溶解した系でセリシンホープ繭層を染色することによりセリシンホープ繭層の染色挙動を調べた。すなわち、 塩基性染料のＥｔｈｙｌ Ｖｉｏｌｅｔ(Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ ４)（Ｃ．Ｉ．Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ Ｎｏ．４２６００，Ｃ．Ｉ．： Ｃｏｌｏｕｒ Ｉｎｄｅｘ）あるいは酸性染料Ａｚｏｐｈｌｏｘｉｎｅ（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １）を、その濃度が０．２ｇ／Ｌとなるように０〜１００％エタノールに完全に溶解したものを染色浴とした。０．５ｇのセリシンホープ繭層を染料濃度が０．２ｇ／Ｌの０〜１００％エタノール水溶液２０ｍＬに浸漬し、室温で１時間静置することで染色を行った。得られた結果を表２０に示す。 (Reference Example 1)
In this reference example, dyeability was examined using a sericin hope layer (abbreviated as “sericin layer” in Table 20 below).
The sericin hope layer was stained by the following method. The staining behavior of the sericin hope layer was examined by dyeing the sericin hope layer with a system in which Ethyl Violet, a basic dye, was dissolved in aqueous ethanol solutions having different concentrations. That is, the basic dye Ethyl Violet (CI Basic Violet 4) (CI Constitution No. 42600, CI: Color Index) or the acid dye Azophloxine (CI Acid Red 1), A solution completely dissolved in 0 to 100% ethanol so as to have a concentration of 0.2 g / L was used as a dyeing bath. Dyeing was performed by immersing 0.5 g of a sericin hope layer in 20 mL of an aqueous 0-100% ethanol solution having a dye concentration of 0.2 g / L and allowing to stand at room temperature for 1 hour. The results obtained are shown in Table 20.

表２０における染色程度の評価基準は以下の通りである。
＋：シルクセリシンが濃い紫色に染まり、染まり方が良好である。
−：シルクセリシンは淡い紫色しか染まらず、染色状態は良くない。
±：染色状態は、良いとも悪いとも言えない。 The evaluation criteria for the degree of staining in Table 20 are as follows.
+: Silk sericin is dyed dark purple and the dyeing method is good.
-: Silk sericin dyes only pale purple and the dyeing state is not good.
±: The staining state cannot be said to be good or bad.

溶媒法においてセリシンを染色するには、溶媒染色浴に水が所定量含まれ、２０〜８０％エタノール濃度となると良い。   In order to stain sericin in the solvent method, it is preferable that a predetermined amount of water is contained in the solvent dyeing bath and the ethanol concentration is 20 to 80%.

本実施例では、化学加工処理した水不溶化セリシンナノファイバーへの染色について検討した。   In this example, dyeing of chemically processed water-insolubilized sericin nanofibers was examined.

実施例４に記載した６ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液（６ｗｔ％−４ｄ）を用い、エレクトロスピニングして製造した水溶解性のセリシンナノファイバーを実施例１４の方法で第１工程のメタノールで前処理を実施し、または上記したパラホルムアルデヒド試薬で前処理（ｃ）を実施して水不溶性のセリシンナノファイバーを作製し、次いで以下のような化学加工処理をして得られたセリシンナノファイバーへの染色を行った。   A water-soluble sericin nanofiber prepared by electrospinning using the 6 wt% sericin TFA solution (6 wt% -4d) described in Example 4 was pretreated with methanol in the first step by the method of Example 14. Or a pretreatment (c) with the above-mentioned paraformaldehyde reagent to produce water-insoluble sericin nanofibers, and then staining the sericin nanofibers obtained by the following chemical processing treatment went.

まず、水不溶性のセリシンナノファイバーを５％のグルタル酸無水物（ＧＡ）を含むＤＭＦ中に浸漬し、７５℃で１時間および６時間処理することにより、それぞれ、ＧＡによる加工率２０％、１５％のセリシンナノファイバーを製造した。このＧＡ加工したセリシンナノファイバーを、水とエタノールとが等量ずつ混合された混合溶媒にメチレンブルーを溶解させて調製した塩基性染料であるメチレンブルー（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ）により溶媒染色法で染色した。具体的な染色方法は次の通りである。   First, water-insoluble sericin nanofibers were immersed in DMF containing 5% glutaric anhydride (GA) and treated at 75 ° C. for 1 hour and 6 hours, respectively. % Sericin nanofibers were produced. The GA-processed sericin nanofibers were stained by a solvent staining method with methylene blue, which is a basic dye prepared by dissolving methylene blue in a mixed solvent in which equal amounts of water and ethanol were mixed. The specific staining method is as follows.

水とエタノールからなる混合溶媒に、０．２％となるようにメチレンブルーを溶解し、２５℃で１時間静置して得た塩基性染料を用いてセリシンナノファイバーを染色した。染色後、遠心分離で染色浴に分散したセリシン粉末を沈殿分離して除去した。染色残液の吸光度測定を行い、セリシンナノファイバーへの染料の吸着率を評価した。   Methylene blue was dissolved in a mixed solvent consisting of water and ethanol so that the concentration was 0.2%, and sericin nanofibers were dyed using a basic dye obtained by allowing to stand at 25 ° C. for 1 hour. After staining, the sericin powder dispersed in the staining bath by centrifugation was separated by precipitation and removed. The absorbance of the dyeing residual solution was measured, and the adsorption rate of the dye to the sericin nanofiber was evaluated.

染色後の残液自体の濃度は濃いため、染色残液５ｍＬを２５ｍＬの蒸留水で薄め、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅの吸収が最大となる６６２ｎｍもしくは２９６ｎｍにおける吸光度（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）値を、島津製作所製自記分光光度計（ＵＶ−３１００Ｓ）で求めた。染色残液の吸光度からセリシンナノファイバーの染色挙動を調べた。得られた値を表２１に示す。   Since the concentration of the residual solution after staining is high, 5 mL of the residual staining solution is diluted with 25 mL of distilled water, and the absorbance (absorbance) value at 662 nm or 296 nm at which the absorption of Methylene Blue is maximized is measured by a self-recording spectrophotometer manufactured by Shimadzu Corporation. (UV-3100S). The staining behavior of sericin nanofibers was examined from the absorbance of the residual dye solution. The obtained values are shown in Table 21.

表２１から明らかなように、グルタル酸無水物で化学加工処理したセリシンナノファイバーにはカルボキシル基が導入されるので、溶媒染色法で用いた塩基性染料によく染まるようになる。加工率２０％のセリシンナノファイバーは未加工セリシンナノファイバーのほぼ２．２倍の値となった。なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。   As is apparent from Table 21, since carboxyl groups are introduced into the sericin nanofibers chemically treated with glutaric anhydride, the basic dyes used in the solvent dyeing method are well dyed. The sericin nanofibers with a processing rate of 20% were almost 2.2 times as much as the unprocessed sericin nanofibers. The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber.

上記では、水とエタノールとが等量ずつ混合された混合溶媒にメチレンブルーを溶解させて調製した塩基性染料を使用したが、１５％エタノールおよび７５％エタノールを用いた場合も同様な染着率が得られた。従って、溶媒染色法でセリシン繭層を染色するには１５〜７５％のエタノール水溶液を用いることで高い先着率が得られる。   In the above, a basic dye prepared by dissolving methylene blue in a mixed solvent in which equal amounts of water and ethanol are mixed is used, but the same dyeing rate is obtained when 15% ethanol and 75% ethanol are used. Obtained. Therefore, in order to dye the sericin soot layer by the solvent dyeing method, a high first-arrival rate can be obtained by using 15 to 75% ethanol aqueous solution.

無水グルタル酸の代わりに、無水コハク酸、無水フタル酸あるいは無水ｏ−スルホ安息香酸（ＯＳＢＡ）で化学加工処理しても上記実施例と同様に、良好な染色ができた。なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。   Even in the case of chemical processing with succinic anhydride, phthalic anhydride or o-sulfobenzoic anhydride (OSBA) instead of glutaric anhydride, good dyeing was achieved as in the above examples. The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber.

本実施例では、不溶化セリシンナノファイバーへの染色について検討した。
実施例４に記載したように、６ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液（６ｗｔ％−４ｄ）を用い、エレクトロスピニングして製造した水溶解性のセリシンナノファイバーを実施例１４の方法で第１工程のメタノールで前処理を実施し、または上記したパラホルムアルデヒド試薬で前処理（ｃ）を実施して水不溶性のセリシンナノファイバーを作製し、得られたセリシンナノファイバーへの染色を行った。 In this example, dyeing on insolubilized sericin nanofibers was examined.
As described in Example 4, water-soluble sericin nanofibers prepared by electrospinning using 6 wt% sericin TFA solution (6 wt% -4d) were prepared in the same manner as in Example 14 using the first step methanol. Pretreatment was performed, or pretreatment (c) was performed with the above-mentioned paraformaldehyde reagent to produce water-insoluble sericin nanofibers, and the resulting sericin nanofibers were dyed.

塩基性染料のＥｔｈｙｌ Ｖｉｏｌｅｔ（Ｃ．Ｉ． Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ ４） （Ｃ．Ｉ．Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ Ｎｏ．４２６００、Ｃ．Ｉ：Ｃｏｌｏｕｒ Ｉｎｄｅｘ）または酸性染料のＡｚｏｐｈｌｏｘｉｎｅ（Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １）を用い、濃度が０．２ｇ／Ｌとなるように１００％エタノールに完全に溶解したものを染色浴とした。０．５ｇの不溶化セリシンナノファイバーをこの染色浴２０ｍＬに浸漬し、室温で１時間静置することで染色を行った。   Using basic dye Ethyl Violet (CI Basic Violet 4) (CI Constitution No. 42600, CI: Color Index) or acid dye Azophloxine (CI Acid Red 1), concentration Was completely dissolved in 100% ethanol so as to be 0.2 g / L. Dyeing was performed by immersing 0.5 g of insolubilized sericin nanofibers in 20 mL of this dyeing bath and allowing to stand at room temperature for 1 hour.

不溶化セリシンナノファイバーへの染色前後の染色浴の吸光度変化から染着量を求めた。塩基性染料または酸性染料を溶解した１００％エタノールの染色浴で室温１時間染色したときの染着率を表２２に示す。また、エタノール０％すなわち蒸留水中に酸性染料（Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １８（Ｓｃａｒｌｅｔ ３Ｒ））を溶解した染色浴を用い室温で染色したときの染着率を求め、表２２に合わせて示す。   The dyeing amount was determined from the change in absorbance of the dyeing bath before and after dyeing on insolubilized sericin nanofibers. Table 22 shows the dyeing rate when dyeing in a dyeing bath of 100% ethanol in which a basic dye or an acid dye is dissolved for 1 hour at room temperature. Further, the dyeing rate when dyeing at room temperature using a dyeing bath in which acid dye (Acid Red 18 (Scallet 3R)) is dissolved in 0% ethanol, that is, distilled water, is obtained and shown in Table 22.

表２２から明らかなように、１００％エタノールに塩基性染料や酸性染料を溶解した染色浴でセリシンホープ繭層から得られた不溶化セリシンナノファイバーを染色しても良好には染まらない（染着率は低い）。セリシンナノファイバーの染色を効率よく進める上では、染色浴に水を所定量（例えば、アルコール濃度が１５〜７５％となるように）加えることが必要である。これは、染色浴中の水がセリシンナノファイバーを膨潤させるので、染料が拡散し易くなるためである。なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。   As is apparent from Table 22, even when the insolubilized sericin nanofibers obtained from the sericin hope layer are dyed in a dyeing bath in which a basic dye or an acid dye is dissolved in 100% ethanol, the dye does not dye well (dyeing rate). Is low). In order to efficiently promote dyeing of sericin nanofibers, it is necessary to add a predetermined amount of water (for example, an alcohol concentration of 15 to 75%) to the dyeing bath. This is because the water in the dyeing bath swells the sericin nanofibers, so that the dye is easily diffused. The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber.

本実施例では、実施例２０のように化学加工処理をしていないが、染色は可能であった。しかし、実施例２０の場合の方が染色性は増加した。   In this example, the chemical processing was not performed as in Example 20, but dyeing was possible. However, the dyeability increased in the case of Example 20.

本実施例では、セリシンナノファイバーへの染色性増強処理について検討した。   In this example, the dyeability enhancement treatment for sericin nanofibers was examined.

実施例４に記載したように、６ｗｔ％のセリシンＴＦＡ溶液（６ｗｔ％−４ｄ）を用い、エレクトロスピニングして製造した水溶解性のセリシンナノファイバーを実施例１４記載の方法に従ってメタノールで前処理し、続いて二塩基酸無水物である無水グルタル酸（ＧＡ）あるいは無水フタル酸（ＰＡ）で化学加工処理し、加工率が異なるセリシンナノファイバーを製造し、以下記載するように、エタノール溶媒染色法で染色した。   As described in Example 4, water-soluble sericin nanofibers prepared by electrospinning using 6 wt% sericin TFA solution (6 wt% -4d) were pretreated with methanol according to the method described in Example 14. Followed by chemical processing with dibasic anhydride glutaric anhydride (GA) or phthalic anhydride (PA) to produce sericin nanofibers with different processing rates, and ethanol solvent staining as described below Stained with

なお、エタノール濃度を５０％とし、染料としてＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ １４を用い、染料濃度を０．２％とし、染色温度と時間とを、それぞれ、２５℃、１時間とした。染着程度は目視により次の３段階で評価した。また、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ １４の代わりにＭｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅを用いた場合についても染色実験を行った。   The ethanol concentration is 50% and the dye is C.I. I. Using Basic Orange 14, the dye concentration was 0.2%, and the dyeing temperature and time were 25 ° C. and 1 hour, respectively. The degree of dyeing was visually evaluated in the following three stages. In addition, C.I. I. A staining experiment was also conducted in the case of using Methylene Blue instead of Basic Orange 14.

Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ １４およびＭｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｌｕｅを用いた染色実験で染着度合いを次の評価基準で求めたものを、それぞれ、Ｏ染着程度、Ｍ染着程度と略記する。得られた結果を表２３に示す。   C. I. The dyeing degree obtained by the following evaluation criteria in the dyeing experiment using Basic Orange 14 and Methylene blue is abbreviated as O dyeing degree and M dyeing degree, respectively. The results obtained are shown in Table 23.

表２３中、Ｃｏｎｔは、メタノールで水不溶化したセリシンナノファイバーであり、ＧＡおよびＰＡは、それぞれ、無水グルタル酸および無水フタル酸で化学加工処理した水不溶性のセリシンナノファイバーを意味する。   In Table 23, Cont is sericin nanofibers insoluble in methanol, and GA and PA mean water-insoluble sericin nanofibers chemically treated with glutaric anhydride and phthalic anhydride, respectively.

表２３中、染着程度の評価基準は次の通りである。
＋：染料による染着程度がやや薄い。
＋＋：染料による染着程度が普通。
＋＋＋：染料による染着が著しく濃い。 In Table 23, the evaluation criteria for the degree of dyeing are as follows.
+: The degree of dyeing is slightly thin.
++: The degree of dyeing is normal.
+++: Dyeing with dye is extremely dark.

表２３の結果から、化学加工処理で不溶化セリシンナノファイバーにカルボキシル基を導入することにより、また、用いた化学修飾試薬が疎水性の高いものであると、塩基性染料による染着率が著しく向上することが確かめられた。   From the results in Table 23, by introducing a carboxyl group into the insolubilized sericin nanofibers by chemical processing, and when the chemical modification reagent used is highly hydrophobic, the dyeing rate with a basic dye is significantly improved. It was confirmed to do.

なお、セリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの場合も上記と同様であった。また、二塩基酸無水物である無水コハク酸（ＳＡ）および無水ｏ−スルホ安息香酸（ＯＳＢＡ）で化学加工処理した場合も、上記と同様な結果が得られた。   The same was true for the sericin / fibroin composite nanofiber. Moreover, the same results as described above were obtained when chemical processing was performed with succinic anhydride (SA) and o-sulfobenzoic anhydride (OSBA), which are dibasic acid anhydrides.

本発明によれば、カイコ由来のセリシンを十分な量溶解する溶媒であって、かつその際のセリシンの分子量低下のない所望の溶媒に溶解して得た溶液を用いて、エレクトロスピニングにより、平均繊維径と繊維径分布の制御を可能とするセリシンナノナノファイバーの効率的、経済的な製造技術を提供することができると共に、このセリシンナノファイバーを効率的に水不溶化することができ、この不溶化したセリシンナノファイバーを染色したり（染色性増強材）、金属イオンを効果的に吸着する金属イオン吸着材としたり、あるいは耐薬品性に優れた耐薬品性増強材としたりすることができるセリシンナノファイバーを製造するための技術を提供することができる。また、このエレクトロスピニングにより得られたセリシンナノファイバーは水溶解性であり、有用細胞を効率的に増殖させるための再生医療材料としての利用価値は高く、様々な生体細胞との親和性が良く、短時間に細胞増殖が可能となるため再生医用材料として広範に利用できる。従って、本発明は、各種の産業分野で利用可能である。    According to the present invention, a solvent that dissolves a sufficient amount of silkworm-derived sericin and that is obtained by dissolving in a desired solvent without a decrease in the molecular weight of sericin at that time, by electrospinning, the average It is possible to provide an efficient and economical production technology of sericin nano-nanofiber that enables control of the fiber diameter and fiber diameter distribution, and this sericin nano-fiber can be effectively insolubilized and insolubilized. Sericin nanofibers that can be dyed sericin nanofiber (dyeability enhancer), can be used as a metal ion adsorbent that effectively adsorbs metal ions, or can be used as a chemical resistance enhancer with excellent chemical resistance The technology for manufacturing can be provided. In addition, sericin nanofibers obtained by this electrospinning are water-soluble, have high utility value as a regenerative medical material for efficiently proliferating useful cells, and have good affinity with various living cells. Since cell growth is possible in a short time, it can be widely used as a regenerative medical material. Therefore, the present invention can be used in various industrial fields.

Claims (18)

シルクセリシンからなるセリシンナノファイバーであって、該シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とするセリシンナノファイバー。 A sericin nanofiber comprising silk sericin, wherein the silk sericin is derived from a naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s), or a sericin derived from the sericin hope layer, or from the silkworm larvae A sericin nanofiber, characterized in that it is liquid sericin in the silk gland taken out or sericin obtained by coagulating this liquid sericin. 前記シルクセリシンが、セリシン分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなるセリシンか、二塩基酸無水物による処理で二塩基酸無水物がセリシンの塩基性アミノ酸側鎖と結合し、カルボキシル基が導入されてなるセリシンか、またはアルデヒド化合物による処理でセリシン分子間が架橋されてなるセリシンであることを特徴とする請求項１に記載のセリシンナノファイバー。 The silk sericin is a sericin in which an epoxy compound is introduced into a sericin molecule by treatment with an epoxy compound, or a dibasic acid anhydride is bonded to a basic amino acid side chain of sericin by treatment with a dibasic acid anhydride, and carboxyl The sericin nanofiber according to claim 1, wherein the sericin is a sericin in which a group is introduced or a sericin in which sericin molecules are crosslinked by treatment with an aldehyde compound. シルクセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液を用い、エレクトロスピニングしてなることを特徴とするセリシンナノファイバーの製造方法。 A method for producing sericin nanofibers, comprising electrospinning a sericin solution obtained by dissolving silk sericin in an organic solvent. 前記シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする請求項３に記載のセリシンナノファイバーの製造方法。 The silk sericin coagulates the liquid sericin in the silk gland or the liquid sericin extracted from the larvae of naked silkworms (gene symbol Nd), sericin silkworms (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or silkworm larvae. The method for producing sericin nanofibers according to claim 3, wherein the sericin nanofibers are produced. 前記エレクトロスピニングした後、得られたセリシンナノファイバーを水不溶化処理してなることを特徴とする請求項３または４に記載のセリシンナノファイバーの製造方法。 The method for producing sericin nanofibers according to claim 3 or 4, wherein the sericin nanofibers obtained are subjected to water insolubilization treatment after the electrospinning. 前記水不溶化処理が、アルコールと間接的に接触させるかまたはアルデヒド化合物を作用させる第１工程と、エポキシ化合物または二塩基酸無水物を作用させる第２工程とからなることを特徴とする請求項５に記載のセリシンナノファイバーの製造方法。 6. The water insolubilization treatment includes a first step in which the water insolubilization is indirectly brought into contact with alcohol or an aldehyde compound is allowed to act, and a second step in which an epoxy compound or a dibasic acid anhydride is allowed to act. The manufacturing method of the sericin nanofiber of description. シルクセリシンの分子内に二塩基酸無水物による処理でカルボキシル基が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする金属イオン吸着材。 A metal ion adsorbent comprising a water-insoluble sericin nanofiber having a carboxyl group introduced into a silk sericin molecule by treatment with a dibasic acid anhydride. 前記セリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする請求項７に記載の金属イオン吸着材。 Silk sericin constituting the sericin nanofiber is a sericin derived from a cocoon layer of a naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or a silk gland extracted from the silkworm larvae. The metal ion adsorbent according to claim 7, wherein the liquid sericin is a sericin obtained by coagulating the liquid sericin. シルクセリシンの分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなるかまたは二塩基酸無水物による処理でカルボキシル基が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする染色機能増強材。 Dyeing function characterized by comprising water-insoluble sericin nanofibers in which an epoxy compound is introduced into a silk sericin molecule by treatment with an epoxy compound or a carboxyl group is introduced by treatment with a dibasic acid anhydride Strengthening material. 前記水不溶性のセリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする請求項９に記載の染色機能増強材。 Silk sericin constituting the water-insoluble sericin nanofiber was taken out from the naked moth (gene symbol Nd), sericin moth (gene symbol Nd-s) or sericin derived from the sericin hope layer, or the silkworm larvae The dyeing function enhancing material according to claim 9, which is liquid sericin in a silk gland or sericin obtained by coagulating the liquid sericin. シルクセリシンの分子内にエポキシ化合物による処理でエポキシ化合物が導入されてなる水不溶性のセリシンナノファイバーからなることを特徴とする耐薬品性増強材。 A chemical resistance-enhancing material comprising a water-insoluble sericin nanofiber in which an epoxy compound is introduced into a silk sericin molecule by treatment with an epoxy compound. 前記水不溶性のセリシンナノファイバーを構成するシルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする請求項１１に記載の耐薬品性増強材。 Silk sericin constituting the water-insoluble sericin nanofiber was taken out from the naked moth (gene symbol Nd), sericin moth (gene symbol Nd-s) or sericin derived from the sericin hope layer, or the silkworm larvae The chemical resistance enhancing material according to claim 11, which is liquid sericin in a silk gland or sericin obtained by coagulating the liquid sericin. シルクセリシンとシルクフィブロインとの複合体からなることを特徴とするセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー。 A sericin / fibroin composite nanofiber comprising a composite of silk sericin and silk fibroin. 前記シルクセリシンが、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層由来のセリシン、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンであることを特徴とする請求項１３に記載のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバー。 The silk sericin is a naked cocoon (gene symbol Nd), sericin cocoon (gene symbol Nd-s), sericin derived from the cocoon layer of sericin hope, or a liquid sericin in a silk gland extracted from the silkworm larvae or a liquid thereof. The sericin / fibroin composite nanofiber according to claim 13, wherein the sericin is obtained by coagulating sericin. シルクセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液と、シルクフィブロインを有機溶媒で溶解してなるフィブロインスポンジとからなる複合溶液を用い、エレクトロスピニングしてなることを特徴とするセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法。 A sericin / fibroin composite nanofiber obtained by electrospinning using a composite solution comprising a sericin solution obtained by dissolving silk sericin in an organic solvent and a fibroin sponge obtained by dissolving silk fibroin in an organic solvent. Manufacturing method. 前記複合溶液が、裸蛹（遺伝子記号Ｎｄ）、セリシン蚕（遺伝子記号Ｎｄ−ｓ）もしくはセリシンホープの繭層、またはこれらカイコの幼虫体内から取り出した絹糸腺内の液状セリシンもしくはこの液状セリシンを凝固させたセリシンを有機溶媒で溶解してなるセリシン溶液と、シルクフィブロインを有機溶媒で溶解してなるフィブロインスポンジとからなる複合溶液であることを特徴とする請求項１５に記載のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法。 The complex solution coagulates the liquid sericin in the silk gland or the liquid sericin extracted from the larvae of naked silkworms (gene symbol Nd), sericin silkworms (gene symbol Nd-s) or sericin hope, or silkworm larvae. The sericin / fibroin composite nano-particle according to claim 15, which is a composite solution comprising a sericin solution obtained by dissolving the sericin dissolved in an organic solvent and a fibroin sponge obtained by dissolving silk fibroin in the organic solvent. Fiber manufacturing method. 前記エレクトロスピニングした後、得られたセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーを水不溶化処理してなることを特徴とする請求項１５または１６に記載のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法。 The method for producing sericin / fibroin composite nanofiber according to claim 15 or 16, wherein the sericin / fibroin composite nanofiber obtained is subjected to water insolubilization after the electrospinning. 前記水不溶化処理が、アルコールと間接的に接触させるまたはアルデヒド化合物を作用させる第１工程と、エポキシ化合物または二塩基酸無水物を作用させる第２工程とからなることを特徴とする請求項１７に記載のセリシン・フィブロイン複合ナノファイバーの製造方法。 18. The water insolubilization treatment comprises a first step in which the water insolubilization treatment is indirectly contacted with alcohol or an aldehyde compound is allowed to act, and a second step in which an epoxy compound or a dibasic acid anhydride is allowed to act. The manufacturing method of sericin fibroin composite nanofiber of description.
JP2010288973A 2010-12-24 2010-12-24 Sericin nanofiber and production method thereof, metal ion adsorbent, dyeing function enhancement material, chemical resistance enhancement material, sericin / fibroin composite nanofiber and production method thereof Active JP5761736B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010288973A JP5761736B2 (en) 2010-12-24 2010-12-24 Sericin nanofiber and production method thereof, metal ion adsorbent, dyeing function enhancement material, chemical resistance enhancement material, sericin / fibroin composite nanofiber and production method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010288973A JP5761736B2 (en) 2010-12-24 2010-12-24 Sericin nanofiber and production method thereof, metal ion adsorbent, dyeing function enhancement material, chemical resistance enhancement material, sericin / fibroin composite nanofiber and production method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012136795A true JP2012136795A (en) 2012-07-19
JP5761736B2 JP5761736B2 (en) 2015-08-12

Family

ID=46674428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010288973A Active JP5761736B2 (en) 2010-12-24 2010-12-24 Sericin nanofiber and production method thereof, metal ion adsorbent, dyeing function enhancement material, chemical resistance enhancement material, sericin / fibroin composite nanofiber and production method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5761736B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014002605A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-03 スパイバー株式会社 Spun-dyed protein fiber and method for producing same
US9617315B2 (en) 2011-06-01 2017-04-11 Spiber Inc. Artificial polypeptide fiber and method for producing the same
KR20180057328A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 경북대학교 산학협력단 Natural silk non-woven fabric and its preparation method
JP2019172720A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 大日精化工業株式会社 Method for manufacturing water insoluble molding, and water insoluble molding
CN111135802A (en) * 2020-01-19 2020-05-12 浙江大学 Preparation method for constructing water treatment biomembrane by modifying manganese dioxide particles with silk fibroin planar wires
CN112609330A (en) * 2020-12-11 2021-04-06 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 Preparation method of antibacterial adsorption fiber membrane, product and application thereof
US10975206B2 (en) 2015-04-09 2021-04-13 Spiber Inc. Polar solvent solution and production method thereof
CN114795976A (en) * 2022-05-10 2022-07-29 中原工学院 Whitening solid mask compounded by sericin microspheres and fibroin nanofibers and preparation method thereof
CN115433369A (en) * 2021-06-04 2022-12-06 西湖大学 Method for carboxylation of silk protein, carboxylated silk protein prepared by method and application of carboxylated silk protein
US11668024B2 (en) 2015-04-09 2023-06-06 Spiber, Inc. Polar solvent solution and production method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102634370B1 (en) 2021-08-19 2024-02-06 단국대학교 산학협력단 Manufacturing method of high-content sericin structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6110590A (en) * 1998-04-15 2000-08-29 The University Of Akron Synthetically spun silk nanofibers and a process for making the same
JP2002066315A (en) * 2000-08-30 2002-03-05 National Institute Of Agrobiological Sciences Adsorbent material for harmful substance, harmful substance desorption process and method for quantitative determination of endocrine disruptor
WO2002072937A1 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Japan As Represented By President Of Tokyo University Of Agriculture And Technology Non-woven fabric comprising ultra-fine fiber of silk fibroin and/or silk-like material, and method for production thereof
JP2006111667A (en) * 2004-10-12 2006-04-27 National Institute Of Agrobiological Sciences Method for producing sericin hydrogel and sericin porous product
JP2007303015A (en) * 2006-05-10 2007-11-22 Univ Of Shiga Prefecture Static spinning apparatus
JP2010150712A (en) * 2008-12-25 2010-07-08 Shinshu Univ Silk protein nano-fiber, method for producing the same, silk protein composite nano-fiber, and method for producing the same
JP2010270426A (en) * 2009-05-25 2010-12-02 Shinshu Univ Production method of silk protein nanofiber

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6110590A (en) * 1998-04-15 2000-08-29 The University Of Akron Synthetically spun silk nanofibers and a process for making the same
JP2002066315A (en) * 2000-08-30 2002-03-05 National Institute Of Agrobiological Sciences Adsorbent material for harmful substance, harmful substance desorption process and method for quantitative determination of endocrine disruptor
WO2002072937A1 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Japan As Represented By President Of Tokyo University Of Agriculture And Technology Non-woven fabric comprising ultra-fine fiber of silk fibroin and/or silk-like material, and method for production thereof
JP2006111667A (en) * 2004-10-12 2006-04-27 National Institute Of Agrobiological Sciences Method for producing sericin hydrogel and sericin porous product
JP2007303015A (en) * 2006-05-10 2007-11-22 Univ Of Shiga Prefecture Static spinning apparatus
JP2010150712A (en) * 2008-12-25 2010-07-08 Shinshu Univ Silk protein nano-fiber, method for producing the same, silk protein composite nano-fiber, and method for producing the same
JP2010270426A (en) * 2009-05-25 2010-12-02 Shinshu Univ Production method of silk protein nanofiber

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9617315B2 (en) 2011-06-01 2017-04-11 Spiber Inc. Artificial polypeptide fiber and method for producing the same
JP5407009B1 (en) * 2012-06-28 2014-02-05 スパイバー株式会社 Method for producing native protein fiber
JP2014029054A (en) * 2012-06-28 2014-02-13 Spiber Inc Spun-dyed protein fiber, and method for producing the same
US9689089B2 (en) 2012-06-28 2017-06-27 Spiber Inc. Solution-dyed protein fiber and method for producing same
WO2014002605A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-03 スパイバー株式会社 Spun-dyed protein fiber and method for producing same
US10975206B2 (en) 2015-04-09 2021-04-13 Spiber Inc. Polar solvent solution and production method thereof
US11668024B2 (en) 2015-04-09 2023-06-06 Spiber, Inc. Polar solvent solution and production method thereof
KR20180057328A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 경북대학교 산학협력단 Natural silk non-woven fabric and its preparation method
KR101869342B1 (en) 2016-11-22 2018-06-20 경북대학교 산학협력단 Natural silk non-woven fabric and its preparation method
JP2019172720A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 大日精化工業株式会社 Method for manufacturing water insoluble molding, and water insoluble molding
CN111135802A (en) * 2020-01-19 2020-05-12 浙江大学 Preparation method for constructing water treatment biomembrane by modifying manganese dioxide particles with silk fibroin planar wires
CN112609330A (en) * 2020-12-11 2021-04-06 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 Preparation method of antibacterial adsorption fiber membrane, product and application thereof
CN115433369A (en) * 2021-06-04 2022-12-06 西湖大学 Method for carboxylation of silk protein, carboxylated silk protein prepared by method and application of carboxylated silk protein
WO2022252974A1 (en) * 2021-06-04 2022-12-08 西湖大学 Method for carboxylation of silk protein and carboxylated silk protein prepared by method and application of carboxylated silk protein
CN114795976A (en) * 2022-05-10 2022-07-29 中原工学院 Whitening solid mask compounded by sericin microspheres and fibroin nanofibers and preparation method thereof
CN114795976B (en) * 2022-05-10 2023-07-14 中原工学院 Whitening solid mask compounded by sericin microspheres and silk fibroin nanofibers and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP5761736B2 (en) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5761736B2 (en) Sericin nanofiber and production method thereof, metal ion adsorbent, dyeing function enhancement material, chemical resistance enhancement material, sericin / fibroin composite nanofiber and production method thereof
Zhang et al. Functionalization of polyethylene terephthalate fabrics using nitrogen plasma and silk fibroin/chitosan microspheres
JP5186671B2 (en) Silk protein nanofiber and method for producing the same, silk protein composite nanofiber and method for producing the same
Çay et al. Characterization and swelling performance of physically stabilized electrospun poly (vinyl alcohol)/chitosan nanofibres
Cheng et al. Differences in regenerated silk fibroin prepared with different solvent systems: From structures to conformational changes
Mekhail et al. Genipin-cross-linked electrospun collagen fibers
Silva et al. Genipin‐modified silk‐fibroin nanometric nets
Chutipakdeevong et al. Hybrid biomimetic electrospun fibrous mats derived from poly (ε‐caprolactone) and silk fibroin protein for wound dressing application
Song et al. Bioactive and degradable hybridized nanofibers of gelatin–siloxane for bone regeneration
Roy et al. Chitosan-based sustainable textile technology: process, mechanism, innovation, and safety
CN108653741A (en) A kind of natural sericin microballoon and its preparation method and application of metal organic coordination polymer package
Shokraei et al. Fabrication and characterization of chitosan/kefiran electrospun nanofibers for tissue engineering applications
Yi et al. Mimetics of eggshell membrane protein fibers by electrospinning
Sazegar et al. Preparation and characterization of water-absorbing gas-assisted electrospun nanofibers based on poly (vinyl alcohol)/chitosan
Du et al. Fabrication of silver nanoparticle/polyvinyl alcohol/polycaprolactone hybrid nanofibers nonwovens by two-nozzle electrospinning for wound dressing
CN108993452A (en) A kind of preparation method of the magnetic coupling hydrogel for copper absorption
Khatri et al. Ultrasonic-assisted dyeing of silk fibroin nanofibers: An energy-efficient coloration at room temperature
Zhang et al. Three-dimensional porous hydrogel based on hyperbranched polyethyleneimine functionalized apple pomace derived cellulose for efficient removal of methyl orange
JP2015093857A (en) Water-insoluble silk protein
CN107325303B (en) Degumming-free silk fiber solution, preparation method and application thereof
CN113634048B (en) Natural silk micro-nano fiber composite porous material and application thereof
KR20160126252A (en) Preparing method of AgNPs-chitosan nanofiber
CN112481711B (en) Method for preparing antibacterial gelatin film by electrostatic spinning
Zhu et al. Structural characteristics and properties of silk fibroin/poly (lactic acid) blend films
US11459361B2 (en) Sericin protein particle with oxidative stress property, method for preparing the same and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150513

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5761736

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250